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摘要：在中俄东线天然气管道施工中，由于内焊机回转环直径的限制，在焊接φ1422×30.8mm壁厚4度冷弯管过程中，内焊机在管内行走时很容易卡在冷弯管中。外焊机焊接时由于管壁厚度的原因使坡口窄而深，填充焊接时，导电嘴极易碰到坡口面而产生焊接缺陷，随着焊接厚度增加，焊接层数的分配及调节也至关重要。通过调节内焊机的机械部分和改变外焊机的焊接参数，总结出φ1422×30.8mm壁厚的焊接技术经验和调节方法，确定了焊接工艺的具体措施，提高了管道自动焊的焊接合格率。
关键词：壁厚；内焊机；外焊机
前言
中俄东线天然气管道是继中亚、中缅向中国供气的第三条跨国天然气长输管道，是目前国内第一条同时采用大口径、高钢级、高压力等级、单管输量最大的跨境长输天然气管道工程。工程起点位于黑龙江省黑河中俄边境，止于上海市白鹤末站，新建管道3371公里，年输送天然气380亿立方米。管道φ1422×30.8mm分布在黑河-长岭第三标段，桩号为AJ019-AJ020，AJ029-AJ030。
1内焊机的调节
内焊机采用美国CRC公司生产的型号为IW-56，由于管径壁厚增加到30.8mm，使管径内部的直径减小，内焊机的回转环直径是固定不变的，基本上接近内焊机所焊接的最大厚度。特别是在通过4度冷弯管时，内焊机行走时很容易卡在冷弯管中，所以根据内焊机的具体情况，在焊接前要做出相对应的调整。
1.1机械胀靴
胀靴关系到胀紧的力度，由于壁厚的增加，所有的前、后胀靴都要换成高度50mm的胀靴,如图1-1所示。换完胀靴后要调节胀靴的胀紧力，将内焊机开到管内，升起后胀靴，在后胀靴活塞从铝制箱体（力学机构）中冒出的地方至少要做一个标记。降低后胀靴，然后将内焊机开外出管口外，使后胀靴能够自由膨胀。升高后胀靴，然后观察前面在胀靴活塞上的标记与铝制箱体间的距离。如果距离小于1/16英寸，则在每个胀靴下加上垫片。如果距离大于1/8英寸，则去掉每块胀靴下的垫片。不要试图通过增加垫片来达到提高夹紧力的作用，当内送达件接近90度的位置时，夹紧力会迅速升高。增加过多的垫片会阻止送达件接近90度的位置，这样实际上会降低夹紧力。前胀靴与后胀靴调节方法相同，将内焊机推回管内，直到前端胀靴可以在里面自由膨胀，至少标记一个活塞，退回胀靴，然后在管外再张开来调节前胀靴的夹紧力。
1.2对口器
如果某个对口器与管道坡口不接触，则需调整枢轴弹簧。为了能够调整弹簧，需要使用起重机将内焊机吊出管口，并且记住是哪个对口器没有接触到管道表面。用11/8英寸的扳手来调整螺母。如果对口器胀面不能与管道坡口接触，其可能原因是顶端弹簧压得太紧，或者底部弹簧压得不够紧。另外对于30.8mm厚度的管壁还要更换短的对口器基座连杆，否则对口靴平面将无法接触到管口的钝边。如图1-2所示。
1.3焊枪盒
1.3.1焊枪盒底座
焊枪盒的高度受焊丝盘直径的影响是固定的，所以要调整焊枪盒的高度需要更换焊枪盒底座如图1-3、图1-4所示。更换焊枪盒底座时，8个焊枪盒底座不要同时拆下来，这样会导致每个焊枪之间接头的搭接量都需要重新调整。在拆焊枪盒底座前要在底座上下画上标记，保证焊枪盒的原始位置。
1.3.2焊枪盒参数调节
焊枪盒参数调节主要包括导电嘴长度、喷嘴长度、干伸长度、气流量、焊接接头搭接量等基本调节。
1.3.2.1导电嘴与喷嘴的组合见表1-1。
1.3.2.2干伸长度
分别打开CWGAS键和CCWGAS键使焊枪立起并用卡尺测量导电嘴到内坡口距离（0.25英寸），根据需要调节焊接单元上的干伸调节螺杆,关闭CWGAS键和CCWGAS键，完成干伸检查。
1.3.2.3气流量
确保3.0Mpa以上，流量设为0.4Mpa（保护气表位于锥头主控箱左侧），否则不能焊接操作。
1.3.2.4焊接接头搭接量
将焊丝从所有焊嘴中伸出几英寸，并打开GAS开关抬高焊嘴，在导电嘴处切断焊丝，然后放回焊嘴。前端胀靴张开,焊接焊嘴升高,用记号笔在所有焊枪的焊丝指定位置画上记号。按下“WELD”按钮，回转环开始顺时针旋转，当回转环转到顺时针的起始位置时，焊接焊丝会自动开始进给。回转环应该转到“顺时针终止”位置。重复上面的过程。转动开关到“HOME”位置，并使回转环到达“原地位置”。位于顺时针侧的记号和位于逆时针侧的记号该有大约1/2英寸的重叠。如果接头和重叠位置不象上面所描述的那样，则必须要调整焊头的位置，为此需要松开用来固定焊头固定块的内六角头螺丝，然后沿着回转环滑动焊头以获得需要的接头和重叠区域。
2外焊机的调节
内焊机将根部焊接完成后，再进行外焊的焊接工作。外焊主要分为热焊、填充、盖面三部分。热焊时采用的是美国CRCP-260外焊机，填充、盖面采用的是CRCP-625外焊机。
2.1外焊机P-260
外焊机P-260主要用于热焊层焊接，其主要目的是保证层间温度、增加焊缝强度以及保证钝边的良好熔合。在焊接壁厚30.8mm管径时，与焊接其他壁厚的焊接参数保持不变。由于壁厚增加，导电嘴很容易碰到焊缝坡口的两侧造成焊接缺陷，所以焊接前要更换成锥度较细、长度也要增加的导电嘴，以便导电嘴能够达到根部焊接位置。焊接工艺参数如表2-1所示。
2.2外焊机P-625
外焊机P-625主要用于填充、盖面的焊接。在管壁厚度25.7mm的基础上，增加了两层填充焊接，并对每一层参数做出相应的调节，焊接工艺参数如表1-2所示。
3结论
通过调节内焊机的机械部分和改变外焊机的焊接参数，总结出焊接φ1422×30.8mm壁厚的技术经验和调节方法，确定了焊接工艺的具体措施，使管道自动焊的焊接合格率达到98%。
参考文献
[1]宋天虎等.焊接手册.第2卷,材料的焊接/中国机械工程学会焊接学会编.北京:机械工业出版社,2001.8:
[2]张连生等.金属材料焊接/国家机械职业教育热加工类专业教学指导委员会会编.北京:机械工业出版社,2007.7:
论文作者:袁吉伟,张敬洲,冯艳东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：焊机论文; 焊枪论文; 管道论文; 口器论文; 位置论文; 焊丝论文; 底座论文; 《基层建设》2019年第8期论文;