X80管线钢管双焊炬焊接工艺和X80管线钢管的制作方法

本发明涉及钢管焊接，特别涉及一种x80管线钢管双焊炬焊接工艺和x80管线钢管。

背景技术：

1、近几年来，全自动焊焊接工艺在高钢级、大口径管道焊接中的应用比重逐年上升，尤其是x80钢级管道线路焊接已全面采用自动焊焊接工艺。在中俄东线天然气管道工程北段和中段建设中，x80钢级大口径管道自动焊施工技术水平得到了全面发展和大幅度提高，x80钢级大口径管道通常采用内焊机配合外焊机实施全自动焊工艺，但是内外焊机共同焊接不仅设备投入成本大，且焊接施工中还受制于地基承载力低、水系错综复杂等因素影响，在软地基条件下设备沉降及震动降低了全自动焊焊接质量。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种x80管线钢管双焊炬焊接工艺和x80管线钢管，旨在解决现有技术中x80管线钢管焊接成本高和焊接质量低的技术问题。

2、为实现上述目的，所述x80管线钢管双焊炬焊接工艺包括：对需要对口焊接的x80管线钢管管口进行坡口加工；

3、采用带铜衬垫的管道内对口器将坡口加工后的所述x80管线钢管进行管口组对，使所述铜质衬垫贴附焊缝内部并封堵所述x80管线钢管对接处的坡口缝隙；

4、将组对后的所述x80管线钢管管口进行预热；

5、采用管道双焊炬焊接小车对预热后的所述x80管线钢管外部依次进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接，其中所述管道双焊炬焊接小车的焊枪运动形式采用平摆方式。

6、可选的，采用双焊炬实心焊丝气体保护工艺进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接。

7、可选的，所述采用管道双焊炬焊接小车对预热后的所述x80管线钢管外部依次进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接具体包括：

8、两台所述管道双焊炬焊接小车分别设置在所述x80管线钢管管口两侧，控制其中一台所述管道双焊炬焊接小车行走至所述管口顶点，调节焊枪至焊缝中心，测试保护气并调整气流量，调整焊枪的喷嘴高度及焊丝伸出长度，调试完毕后开始焊接，直至所述管道双焊炬焊接小车旋转至预设角度；

9、控制另一台所述管道双焊炬焊接小车行走至所述管口顶点，重复调试且两台所述管道双焊炬焊接小车同步焊接，直至两台所述管道双焊炬焊接小车焊接至所述管口底部，停止焊接。

10、可选的，所述根焊、热焊的工艺参数为：焊接电压为18～28v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为8m/min～14m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为175a～275a，焊接速度为50cm/min～70cm/min；

11、所述根焊、热焊过程中以二氧化碳和氩气的混合气体作为所述保护气，所述保护气中二氧化碳的体积百分比为20％，所保护气中氩气的体积百分比为80％，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

12、可选的，所述填充焊接的工艺参数为：焊接电压为20v～27v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为7.5m/min～11m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为150a～240a，焊接速度为30cm/min～50cm/min；

13、所述填充焊接过程中以二氧化碳和氩气的混合气体作为所述保护气，所述保护气中二氧化碳的体积百分比为20％，所述保护气中氩气的体积百分比为80％，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

14、可选的，所述盖面焊接的工艺参数为：焊接电压为20v～27v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为5m/min～7m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为110a～170a，焊接速度为40cm/min～60cm/min；

15、所述盖面焊接过程中以二氧化碳和氩气的混合气体作为所述保护气，所述保护气中二氧化碳的体积百分比为20％，所述保护气中氩气的体积百分比为80％，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

16、可选的，进行管口组对前对所述管口处管道内壁和外壁进行打磨除锈并对所述管道内对口器的储气罐进行充气。

17、可选的，所述坡口呈j型，所述j型坡口尺寸为：坡口角度a＝3°～5°，根部圆弧半径r＝2.4mm，圆弧伸出长度为l＝0.5mm，钝边p＝2.0±0.2mm，且所述x80管线钢管管口组对后两管口间的对口间隙b≤0.5mm，错变量≤1.5mm。

18、可选的，预热温度为100℃～120℃，预热范围包括所述焊缝及所述焊缝两侧25mm～50mm区域。

19、本发明还提出一种x80管线钢管，所述x80管线钢管采用所述x80管线钢管双焊炬焊接工艺焊接制成，所述x80管线钢管化学成分的质量百分比为：c：0.05％、si：0.19％、mn：1.58％、p：0.009％、s：0.002％、cr：0.162％、mo：0.104％、ni：0.193％、cu：0.185％、nb+ti+v：0.069％、余量为fe。

20、本发明的技术方案中，进行x80管线钢管焊接时，对x80管线钢管进行坡口加工后在焊缝内部贴附铜质衬垫，封堵焊件对接处的坡口缝隙，从而约束焊接熔池形态，形成良好的焊缝质量，同时与现有的内焊机配合双焊炬外焊机全自动焊工艺相比，在预热后采用管道双焊炬焊接小车作为外焊机从x80管线钢管外部进行根焊焊接，不使用内焊机，根焊、热焊一次完成，使得设备配置灵活、焊接速度快，可作为水网地区全自动焊焊接施工的技术之一。本发明中的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，在从钢管外部进行单面焊接时，在焊缝内部采用带铜衬垫的管道内对口器进行管口组对，能实现单面焊双面成型，在保证施工效率及焊缝质量的同时，降低了焊接设备投入成本。

技术特征：

1.一种x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述x80管线钢管双焊炬焊接工艺包括：

2.如权利要求1所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，采用双焊炬实心焊丝气体保护工艺进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接。

3.如权利要求2所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述采用管道双焊炬焊接小车对预热后的所述x80管线钢管(100)外部依次进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接具体包括：

4.如权利要求3所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述根焊、热焊的工艺参数为：焊接电压为18～28v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为8m/min～14m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为175a～275a，焊接速度为50cm/min～70cm/min；

5.如权利要求3所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述填充焊接的工艺参数为：焊接电压为20v～27v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为7.5m/min～11m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为150a～240a，焊接速度为30cm/min～50cm/min；

6.如权利要求3所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述盖面焊接的工艺参数为：焊接电压为20v～27v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为5m/min～7m/min，焊丝伸出长度为10mm～15mm，焊接电流为110a～170a，焊接速度为40cm/min～60cm/min；

7.如权利要求1至6中任意一项所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，进行管口组对前对所述管口处管道内壁和外壁进行打磨除锈并对所述管道内对口器的储气罐进行充气。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，所述坡口(1)呈j型，所述j型坡口(1)尺寸为：坡口角度a＝3°～5°，根部圆弧半径r＝2.4mm，圆弧伸出长度为l＝0.5mm，钝边p＝2.0±0.2mm，且所述x80管线钢管(100)管口组对后两管口间的对口间隙b≤0.5mm，错变量≤1.5mm。

9.如权利要求1至6中任意一项所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺，其特征在于，预热温度为100℃～120℃，预热范围包括所述焊缝及所述焊缝两侧25mm～50mm区域。

10.一种x80管线钢管，其特征在于，所述x80管线钢管(100)采用权利要求1至9中任意一项所述的x80管线钢管双焊炬焊接工艺焊接制成，所述x80管线钢管(100)化学成分的质量百分比为：c：0.05％、si：0.19％、mn：1.58％、p：0.009％、s：0.002％、cr：0.162％、mo：0.104％、ni：0.193％、cu：0.185％、nb+ti+v：0.069％、余量为fe。

技术总结
本发明公开一种X80管线钢管双焊炬焊接工艺和X80管线钢管，所述工艺包括：对需要对口焊接的X80管线钢管管口进行坡口加工；采用带铜衬垫的管道内对口器将坡口加工后的所述X80管线钢管进行管口组对，使所述铜质衬垫贴附焊缝内部并封堵所述X80管线钢管对接处的坡口缝隙；将组对后的所述X80管线钢管管口进行预热；采用管道双焊炬焊接小车对预热后的所述X80管线钢管外部进行根焊、热焊、填充焊接以及盖面焊接，所述管道双焊炬焊接小车的焊枪运动形式采用平摆方式。本发明X80管线钢管双焊炬焊接工艺，在从钢管外部进行单面焊接时，在焊缝内部采用带铜衬垫的管道内对口器进行管口组对，能实现单面焊双面成型，在保证施工效率及焊缝质量的同时，降低了焊接设备投入成本。

技术研发人员：赵赏鑫,李阳,马本特,侯宇,随民,孙鹏,郑亮,卢英民,王本明
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15