本發(fā)明涉及鋼管焊接,尤其涉及一種x80管線鋼管焊接工藝及x80管線鋼管。
背景技術:
1、油氣資源的地理分布與使用需求存在顯著空間差異,其主要賦存于極地、荒漠及海洋等偏遠區(qū)域,而城市地區(qū)是消費主力,由此催生了長距離輸送的迫切需求。管道輸送憑借經(jīng)濟、安全、高效、節(jié)能的優(yōu)勢,成為石油和天然氣運輸?shù)氖走x方式。為進一步提升輸送效率、降低成本,管道技術正朝著大管徑、厚壁、高壓力方向發(fā)展,其中x80鋼級管線鋼因高強度、高韌性等特性,成為長距離油氣輸送的關鍵材料。
2、當前,x80管線鋼焊接主要采用內(nèi)焊機根焊+外焊機填充蓋面、外焊機根焊+填充蓋面的自動焊工藝,并輔以手工焊和半自動焊。在焊接過程中,由于焊接厚度僅2-3mm,電弧能量難以均勻穿透大鈍邊(焊件開坡口時,沿x80管線鋼管厚度方向未開坡口的端面部分尺寸相對較大),易出現(xiàn)收弧熔孔、焊接氣孔、背面成形不良等一系列缺陷問題,嚴重影響管道的整體質(zhì)量與使用壽命,制約著油氣管道工程的高效建設與安全運行。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種x80管線鋼管焊接工藝及x80管線鋼管,以解決現(xiàn)有焊接工藝中因焊接厚度較薄導致電弧能量穿透不均、焊縫背面成形差,進而引發(fā)焊縫成型不均勻、焊接氣孔等多種焊接缺陷的問題,提升x80管線鋼管的焊接質(zhì)量與成型效果,提高焊接效率,保障油氣長輸管道的安全性與可靠性。
2、為達此目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
3、一種x80管線鋼管焊接工藝,該x80管線鋼管焊接工藝包括:
4、s100:將需要對口焊接的x80管線鋼管管口依次進行坡口加工、管口組對以及預熱處理;
5、s200:采用管道單焊炬外焊機,以激光-電弧復合焊接方式對預熱處理后的該x80管線鋼管外部進行根焊;
6、s300:采用管道雙焊炬外焊機,以電弧焊接方式對根焊后的該x80管線鋼管依次進行填充焊接和蓋面焊接。
7、作為優(yōu)選地,該根焊的工藝參數(shù)為:焊接電流為160-200a,焊接電壓為13-15v,激光功率為5-7kw,離焦量為0±2,光絲間距為2-4mm,送絲速度為5-8m/min,焊接速度為100-150cm/min,保護氣為二氧化碳和氬氣的混合氣體,該保護氣流量為20-25l/min。
8、作為優(yōu)選地,該x80管線鋼管的根焊焊接材料為實心焊絲,直徑1.2mm。
9、作為優(yōu)選地,該填充焊接的工藝參數(shù)為:焊接電流為125-236a,焊接電壓為20-25v,擺動寬度為1.3-5.1mm,保護氣流量為20-33l/min,送絲速度為7.77-12.01m/min,焊接速度為34-51cm/min,熱輸入為0.35-0.86kj/mm。
10、作為優(yōu)選地,該蓋面焊接的工藝參數(shù)為:焊接電流為105-166a,焊接電壓為20-25v,擺動寬度為2.5-5.5mm,保護氣流量為20-33l/min,送絲速度為5.38-7.26m/min,焊接速度為39-68cm/min,熱輸入為0.3-0.4kj/mm。
11、作為優(yōu)選地,該根焊、該填充焊接和該蓋面焊接的焊接方向均為下向,極性均為dcep。
12、作為優(yōu)選地,該x80管線鋼管的坡口呈u型,u型坡口的尺寸為:坡口面角度a為5°±1°,鈍邊p為8±0.2mm,對口間隙b為0-0.5mm,坡口寬度l為6-6.8mm。
13、作為優(yōu)選地,該x80管線鋼管的組對參數(shù)為:相鄰制管焊縫在錯開距離不小于100mm,錯變量小于或等于該x80管線鋼管壁厚的1/8,且連續(xù)50mm長度范圍內(nèi)局部最大不應大于3mm,錯邊沿周長均勻分布,測量組對間隙小于等于0.5mm。
14、作為優(yōu)選地,該x80管線鋼管的預熱處理參數(shù)為:該預熱溫度為100-150℃,加熱寬度為坡口兩側大于等于75mm。
15、x80管線鋼管,x80管線鋼管采用該x80管線鋼管焊接工藝焊接制成。
16、有益效果:
17、本發(fā)明提供一種x80管線鋼管焊接工藝及x80管線鋼管,通過管道單焊炬與管道雙焊炬的協(xié)同作業(yè),融合激光-電弧復合焊接方式與電弧焊接方式,有效解決傳統(tǒng)x80管線鋼管焊接質(zhì)量問題。根焊階段,管道單焊炬外焊機以激光-電弧復合焊接方式利用激光的深熔特性實現(xiàn)單道8mm熔深,減少焊接層數(shù),同時小熱輸入抑制變形、降低缺陷率,雙熱源協(xié)同控制熱輸入,細化焊縫晶粒、增強接頭韌性;填充焊接與蓋面焊接階段,管道雙焊炬以電弧焊接方式精準控制焊縫成型,保證表面質(zhì)量。
18、該x80管線鋼管焊接工藝解決了傳統(tǒng)焊接因厚度不足導致的焊接效率低、電弧能量穿透不均、背面成形差、焊接氣孔等問題,提升焊接質(zhì)量與效率,保障油氣長輸管道的安全可靠運行。
1.一種x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述x80管線鋼管焊接工藝包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述根焊的工藝參數(shù)為:焊接電流為160-200a,焊接電壓為13-15v,激光功率為5-7kw,離焦量為0±2,光絲間距為2-4mm,送絲速度為5-8m/min,焊接速度為100-150cm/min,保護氣為二氧化碳和氬氣的混合氣體,所述保護氣流量為20-25l/min。
3.根據(jù)權利要求2所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述x80管線鋼管(100)的根焊焊接材料為實心焊絲,直徑1.2mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述填充焊接的工藝參數(shù)為:焊接電流為125-236a,焊接電壓為20-25v,擺動寬度為1.3-5.1mm,保護氣流量為20-33l/min,送絲速度為7.77-12.01m/min,焊接速度為34-51cm/min,熱輸入為0.35-0.86kj/mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述蓋面焊接的工藝參數(shù)為:焊接電流為105-166a,焊接電壓為20-25v,擺動寬度為2.5-5.5mm,保護氣流量為20-33l/min,送絲速度為5.38-7.26m/min,焊接速度為39-68cm/min,熱輸入為0.3-0.4kj/mm。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述根焊、所述填充焊接和所述蓋面焊接的焊接方向均為下向,極性均為dcep。
7.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述x80管線鋼管(100)的坡口(1)呈u型,u型坡口的尺寸為:坡口面角度a為5°±1°,鈍邊p為8±0.2mm,對口間隙b為0-0.5mm,坡口寬度l為6-6.8mm。
8.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述x80管線鋼管(100)的組對參數(shù)為:相鄰制管焊縫在錯開距離不小于100mm,錯變量小于或等于所述x80管線鋼管(100)壁厚的1/8,且連續(xù)50mm長度范圍內(nèi)局部最大不應大于3mm,錯邊沿周長均勻分布,測量組對間隙小于等于0.5mm。
9.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的x80管線鋼管焊接工藝,其特征在于,所述x80管線鋼管(100)的預熱處理參數(shù)為:預熱溫度為100-150℃,加熱寬度為坡口(1)兩側大于等于75mm。
10.x80管線鋼管,其特征在于,所述x80管線鋼管(100)采用權利要求1-9中任一項所述的x80管線鋼管焊接工藝焊接制成。