X80管线钢管单焊炬焊接工艺和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管线钢管单焊炬焊接工艺和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管线钢管单焊炬焊接工艺和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管线钢管单焊炬焊接工艺包括：

3、对需要对口焊接的x80管线钢管管口进行坡口加工；

4、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；

5、将组对后的所述x80管线钢管管口进行预热；

6、采用管道单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。

7、可选的，采用单焊炬实心焊丝气体保护工艺进行根焊，采用单焊炬药芯焊丝气体保护焊工艺进行热焊、填充焊接及盖面焊接，焊接方向为下向。

8、可选的，所述采用管道单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：

9、两台所述管道单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单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，直至所述管道单焊炬焊接小车旋转至预设角度；

10、控制另一台所述管道单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单焊炬焊接小车同步焊接，直至两台所述管道单焊炬焊接小车焊接至所述管口底部，停止焊接。

11、可选的，所述根焊的工艺参数为：焊接电压为18～20v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为6.5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为130a～180a，焊接速度为35cm/min～45cm/min；所述根焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

12、可选的，所述热焊的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为4m/min～7m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为200a～240a，焊接速度为25cm/min～45cm/min；所述热焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

13、可选的，所述填充焊接的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为210a～260a，焊接速度为25cm/min～45cm/min；所述填充焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

14、可选的，所述盖面焊的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为210a～260a，焊接速度为40cm/min～50cm/min；所述盖面焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

15、可选的，所述坡口呈j型，所述j型坡口尺寸为：坡口角度a＝5°～8°，根部圆弧半径r＝2.4mm，圆弧伸出长度为l＝0.5mm，钝边p＝1.0mm～1.5mm，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。

16、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。

17、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管线钢管单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。

18、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，在预热后采用管道单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管线钢管单焊炬焊接工艺，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，管道单焊炬焊接小车降低了焊接设备投入成本。

技术特征：

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

2.如权利要求1所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，采用单焊炬实心焊丝气体保护工艺进行根焊，采用单焊炬药芯焊丝气体保护焊工艺进行热焊、填充焊接及盖面焊接，焊接方向为下向。

3.如权利要求2所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，所述采用管道单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管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，所述根焊的工艺参数为：焊接电压为18～20v，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为6.5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为130a～180a，焊接速度为35cm/min～45cm/min；所述根焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

5.如权利要求3所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，所述热焊的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为4m/min～7m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为200a～240a，焊接速度为25cm/min～45cm/min；所述热焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

6.如权利要求3所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，所述填充焊接的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为210a～260a，焊接速度为25cm/min～45cm/min；所述填充焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

7.如权利要求3所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，其特征在于，所述盖面焊的工艺参数为：焊接电压为22v～24v，焊丝直径为1.2mm，送丝速度为5m/min～7.5m/min，焊丝伸长长度为10mm～15mm，焊接电流为210a～260a，焊接速度为40cm/min～50cm/min；所述盖面焊过程中以二氧化碳气体作为保护气，所述保护气的流量为20l/min～30l/min。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，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＝5°～8°，根部圆弧半径r＝2.4mm，圆弧伸出长度为l＝0.5mm，钝边p＝1.0mm～1.5mm，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7中任意一项所述的x80管线钢管单焊炬焊接工艺，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管线钢管单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管线钢管单焊炬焊接工艺和X80管线钢管，所述X80管线钢管单焊炬焊接工艺包括：对需要对口焊接的X80管线钢管管口进行坡口加工；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；采用管道单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。本发明X80管线钢管单焊炬焊接工艺，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，且管道单焊炬焊接小车降低了焊接设备投入成本。

技术研发人员：赵赏鑫,李超,李安,孙頔,王鹏宇,齐浩,崔文杰,刘图,张世杰
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