摘要:本文主要介绍管道安装施工中RMD根焊工艺及焊接操作技术。同时总结RMD根焊技术在应用过程中的注意事项,并对根焊过程中产生的缺陷进行了分析。
关键词:RMD;根焊;焊接;缺陷;预防;
西气东输二线管道工程2008年全面开工,管道设计材质为X80高性能管道钢,管径φ1219mm,壁厚分别为18.4mm和22mm,设计压力10MPa和12MPa,管道总长超过4000km。X80钢是目前国内外最具代表性的高强度高韧性薄壁大口径管道钢,用以实现高压长距离天然气输送。RMD根焊工艺在整个焊接程序中至关重要,它的质量和焊接速度关系到整个工程的质量和施工进度。
一 RMD根焊工艺简介
RMD(受控的金属过渡)这是一种由美国米勒公司开发的,是通过短路过渡时各个阶段电流值的控制,大大降低了焊接过程的热输入,并使短路过渡时的焊接飞溅减到最小。
RMD操作技术工艺特点:用于根焊焊接,对焊道对口间隙要求不高电弧稳定熔合性良好热影响区小飞溅少成型美观操作简单和焊接效率高。
二 焊前准备
1焊接设备
RMD根焊工艺采用美国米勒公司生产的Pipepro450RFC型焊接电源和Pipepro12RCSuitcase型送丝机。
2焊接材料
采用BOEHLERSG3-P金属粉芯焊丝焊丝直径φ1.2mm;保护气体采用20%CO2和80%Ar。
3焊接试件
选用西气东输二线φ1219×18.4mmX80管材,采用双V形坡口,钝边0.5~1.0mm,间隙2~3mm,错边小于2mm。
4焊接工艺参数选择
5其他工作准备
混合气体流量计的检验,流量计安装到气瓶上,把电源线接通电源,打开气瓶阀门,经过2~3分钟待流量计体表有温度时,方可使用。
焊接电源的检验,打开焊机电源,等待5秒钟焊机进入工作状态,之后再进行参数调节。
送丝机焊枪的检验,开启送丝机电源,开启试气按钮放气,排除空气;开启送丝装置,送丝顺畅;焊枪按钮开关灵活,方可使用。
焊前按工艺要求预热至100℃以上,加热坡口两侧各50mm宽度内,使用测温仪检测。
野外施工,在风速大于2m/s的情况时需采取防风措施,但为保证焊接质量,管口在焊接中都采用了防风棚进行了防护。
三 焊接
(1)焊接顺序焊接时应两名焊工同时操作,一人在平焊段12点位置开始起弧,一人在9点钟位置开始起弧焊接,见图2。这样就不会造成在平焊位置同时焊接时接头处出现根部未熔合现象,再就是仰焊段接头时出现同时熄弧现象。根焊全部焊接完成后内对口器方可撤离,这样安排既节省时间又保证了接头位置的质量。
图2焊接起弧位置
(2)引弧和熄弧的控制焊接前,先将焊枪开关打开放会保护气,然后在一侧坡口钝边处引弧,待形成熔池并有一定的厚度后迅速带到对面坡口钝边处,形成一个完整的熔池后再进行进行正常的焊接,采用锯齿运丝法。焊接电弧熄弧时,焊枪按钮松开,焊枪不要移动,待保护气继续对熔池进行保护,结束后方可离开焊道。
(3)焊枪角度
西气东输二线管道工程,采用RMD加半自动焊工艺,与以往不同处是采用双V形复合坡口,这种坡口加工后,填充量比单V形坡口的填充量少得多,坡口棱边到棱边的距离减小,焊枪保护效果不好,焊接质量不高,如何能够在焊枪角度上保证焊接质量,通过我在施工中的总结,焊枪以垂直于焊道为最佳。
(4)焊接中熔池及两侧融合的的控制
焊接过程中,焊丝干伸长度控制在10~15mm,采用直拉或锯齿形运丝方式,在焊接参数一样间隙一样的情况下,时刻观察熔池和坡口两侧融合的情况,保证熔池的大小和形状一样,电弧稳定燃烧,匀速向下焊接,不能过快或太慢。
(5)焊接接头
焊接接头质量的保证也很关键,RMD焊接时,刚开始起弧位置最容易出现未熔现象,所以无论起弧处还是熄弧处,都要进行打磨成斜坡形状,还要多打磨些。接头时在打磨斜口最顶端引弧形成熔池后再开始焊接。
(6)气体流量
RMD根焊工艺使用的混合气是20%CO2+80%Ar,根据焊接区的保护效果进行选取,气流量过大或过小对焊接都有影响,造成焊接缺陷,通常气体流量为15~25L/min。
四 焊接缺陷产生预防
1气孔
在管线焊接过程中,RMD根焊时气孔是出现最多的缺陷,经过分析一是在野外施工保护措施达不到,虽然有防风棚,但是在管子下方有时保护不到位,风进入棚内,保护效果不好,造成气孔。通过改造两面夹挡风布,得以解决;二是气体不纯,多为厂方供气问题,通过和厂家联系,得以解决,再就是气体流量在焊接前一定要看好,气体压力不够时及时更换气瓶;三是焊接参数选择不规范,在野外施工,有时为了省劲,从管上口到下口焊接参数使用一个不用调节,焊接速度过快,气体保护不好,造成气孔。在焊接中参数可分为两组进行,12点到2点位置一组参数,2点到6点一组参数,熟练掌握可解决;四是焊接操作不熟练,焊枪的角度不正确,焊丝的干伸长度控制不好,也是容易出现气孔的因素,通过改进方法和熟练练习进行改正。
2根部未熔合
在管线焊接过程中,RMD根焊时根部未熔合也会出现,在坡口加工完后没有处理好,钝边过大,组对间隙过小,焊接时焊接参数选用不适当,焊工操作技术不扎实,都是造成未熔合缺陷的因素。在施工中严格要求坡口质量,组对也要求保证质量,同时选用操作水平好的并且熟悉焊接设备能够进行调节的焊工进行焊接,能够避免未熔合缺陷的产生。
3焊瘤
焊瘤的产生主要在管口上方平焊段,主要是组对间隙过大或焊接速度慢电流过大造成,管线施工中,焊工为了图快连续焊接,不进行电流调节,通过对焊接电流的调节和对组对间隙进行调整可避免焊瘤产生。
五 结论
RMD根焊操作工艺在西二线长输管道安装中得到了应用,通过以上讲述的内容,对焊接参数进行优化,焊接措施加强,焊接质量达到了96%以上,在以后的管道安装中是一种经济实惠而且焊接效率高的工艺。
参考文献:
[1]模块化管道自动焊接在核岛二次预制中的应用研究[J]. 罗林,潘国祥,任柱,马庆会,刘城,于天石.科技资讯.2019(10)
论文作者:霍佃奎
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/7