摘要：在长输管道工程建设的过程中，全自动焊接技术的合理应用对于管道工程的质量具有重要的影响。全自动焊接技术具有效率高，质量好、工作强度低以及操作简便等多方面的优点。本文将就现阶段我国长输管道工程中全自动焊接技术的应用进行深入的探索与研究。
关键词：长输管道工程；全自动焊接技术；应用
1.几种全自动焊接技术的介绍
1.1实芯焊丝气体保护自动焊接技术
实芯焊丝气体保护自动焊技术主要是通过可熔实芯焊丝与焊金属的之间形成的电弧，利用电弧的热量熔化焊丝从而达到与目材形成焊缝的效果。当前阶段，采用这种方法的自动焊设备厂有很多，其中与国内联系较为密切的是诺依斯特公司以及美国的CRC公司。
诺依斯特公司的自动焊机采用的是精确性较高的棱直系统保障焊丝驱动系统和管子开放端坡口，之后通过口器靴的固定完成系统的定位工作。在支撑固定住两端管子的基础上利用机械化焊接系统对内部坡口处进行根焊。在实际的焊接过程中，根据管子直径的实际情况，驱动系统进行送丝工作的根焊可由4到6个组成的。焊接的过程是由垂直方向自上而下进行的，首先以顺时针方向完成管子内部的焊接工作，之后以逆时针的方向完成根焊的全部工作。内部焊机的移动速度较快，可以有效的提升工程施工的效率。表1为典型的根焊道电弧时间。
诺伊斯特外部焊机的模块设计较为简单，从而避免因器件的更换对施工活动造成不必要的影响。相对于原来的焊机，其定位系统的标准发生了一定的改变，其定位的准确性得到了极大的提升。在实际的施工过程中，操作人员可以通过简单的控制就可以满足不同工作的需求，因为其中包含了完整的焊接参数。
其次是CRC公司的管道自动焊机。CRC公司的管道专用焊机的种类很多，可以满足不同厚度管道的全位置焊接。在自动焊的坡口设计时，CRC公司的管道自动焊机采用的是复合坡口的，通过坡口的改进能够有效的节省焊接材料，这样不仅可以极大的提升管道施工的效率，还能实现对工程施工成本的有效控制。
最后是国内的管道自动焊机。经过对国外先进技术的借鉴吸收，我国国内已经研究出适合长输管道环焊缝施工的全位置自动焊机，其典型代表有中国天然气集团公司工程技术研究院研发的APW-II型全位置自动焊机以及石油管道特种施工机具研究所研发的APW2000管道全位置自动焊机。其中APW-II型全位置自动焊机主要是采用直流脉宽调速为基础、以位移传感检测闭环控制为核心的硬件控制电路实现对焊接参数的实时调节，从而更好的适应较为复杂的管道施工活动。而APW2000则是由焊接小车，轨道以及计算机自动控制柜等设备形成的完整系统。后者在我国的长输管道工程中已经得到了使用。
1.2药芯焊丝自动焊技术
药芯焊丝自动焊技术的原理与实芯焊丝气体保护焊存在一定的相似之处。其中药芯是由矿物材料、金属材料、稳弧药以及还原剂等物品构成。其优点包括熔敷速度快、焊接质量高、经济性高以及适应性好等。药芯焊丝自动焊设备主要是由焊接电源的送丝系统、焊枪行走系统以及控制系统等多个系统组成。
2.管道全位置自动焊的施工过程
长输管道焊接工艺主要包括STT打底+自动保护药芯焊丝填充工艺、手工下向焊工作和全自动焊工艺，焊丝的规格要控制在0.8—1.0mm以内，根焊采用的是 Φ０.９ｍｍＥＲ７０Ｓ－Ｇ焊丝，25%的CO2保护，加上75%的Ar的混合气体保护，全部根焊在管道内部完成，自动化程度较高，焊接效率跟高。其中管道全位置自动焊接工艺的流程如下：
2.1管口清理组对
在实际施工之前，使用内对口器对管口，要对管道内外坡口边缘两侧25mm范围内的杂质进行细致的清理，保障坡口处呈现出金属光泽。普遍情况下，杂质的类型包括油污、泥土以及锈迹等。
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2.2坡口修整
首先要对管口处的钝边厚度、管口圆度、坡口角度、平面度、垂直度等参数进行细致的测量，保障上述参数与焊接作业的要求相同，若是出现差异，要及时进行调整。复合型坡口能够提升大口径、大壁管道焊接的质量，较为常用。复合型坡口的参数为坡口表面开口宽度、下坡口角度和宽度墩边高度以及内坡口角度和高度。其次，对管口附近的螺旋的焊缝进行打磨处理，为后续焊接轨道的安装作提供便利。在条件允许的情况下，可以使用坡口整形机对管口进行适当的整形，使其与焊接轨道形成完美的契合。
2.3焊机轨道的安装
焊接轨道的安装需要在专业工具辅助下完成，通过测量调整焊接轨道边缘与管道坡口之间的距离以及松紧程度，从而保障焊接轨道与管道的同心度和管口的平行保持一致，这样可以有利于焊接小车的行走，提升焊接施工的质量。在轨道安装的过程中，使用的工具的硬度要低于焊接轨道，防止焊接轨道受到损伤。轨道安装完毕之后，要保证轨道与管面的距离在3mm以内，轨道与管口端面的距离要控制在2mm以内，促进焊接作业的顺利进行。
2.4焊接作业
在焊接作业的过程中，要根据焊接施工的实际要求输入焊接参数，使焊机焊枪保持合适的位置和角度。在启动焊机之后，要对整个作业过程进行实时的管控，一旦出现断弧霍或是跑偏的问题要及时停机进行调整，保障焊接工作的高效开展。现场焊接的技术要点如下：
其一，自动焊的抗风能力较差，因此，现场焊接要在防风棚内进行，并在焊接管段的端部加装盲板，避免因穿堂风而产生气孔等缺陷。在风速较大或是天气恶劣的情况下，要停止焊接作业。
其二，管口组对时要对对口间隙进行严格的检查，防止超标。
其三，在焊接作业之前要对焊接工艺参数进行设置，并在作业过程中进行实时的跟踪。热焊、填充层焊接时，要对摆宽进行控制，最好在坡口两侧各0.5mm的宽度。
其四，热焊完成之前严禁内焊机撤离，在起伏的地形下，要防止焊道因受力而出现裂纹。
其五，在盖面焊时，应该在焊接作业开始之前根据所测坡口上的开口宽度数值，调节好两把焊枪左右错开的距离以及摆动宽度。
3.自动焊技术在国内的推广应用分析
我国的管道环焊缝焊接方面主要采用的药芯半自动和焊条电弧焊，其中半自动焊的环保性较差，使用的限制较多，因此其工作效率较低。两者的使用前景相对于实芯焊丝气体保护焊要差一些。全位置自动焊接技术的优点主要分为以下几个方面：
其一，工作效率高。自动焊接技术能够实现连续送丝，并且焊丝的熔敷速度快，在焊接作业的过程中不需要更换焊条。
其二，焊接质量好。自动焊接技术的操作简便，且能够良好的适应大壁厚管道焊接施工，其焊接质量不受焊工自身技术水平的影响。
其三，工作量小。由于自动焊接技术是由机械完成焊接作业，极大的减轻了焊工的工作量。
其四，技术易于掌握。全自动焊接技术的操作相对简单，只需经过简单的培训以及一定的练习就可以掌握这一技术。对此，应该尽快对自动焊施工的标准进行规范，这样可以为人员的培训活动提供有效的依据，促进自动焊工艺的推广。
4.结语
综上所述，全自动焊接技术具有焊接速度快，焊接质量好等特点，随着科学技术的发展，全自动焊接技术已经成为我国长输管道工程建设中必须使用的技术，因此不断加强研究力度提升其技术水平对于我国工程建设具有重要的意义。
参考文献：
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论文作者:高秋香
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/25
标签：焊丝论文; 管道论文; 作业论文; 焊机论文; 轨道论文; 焊接技术论文; 全自动论文; 《基层建设》2017年第17期论文;