
1. 概述
近些年,隨著1 000kV特高壓輸變電線路工程的發展,自動焊接技術也得到了快速發展。目前,公稱直徑≥273mm,管壁厚≥6.0mm的鋼管與鍛造帶頸法蘭對接環焊縫基本已實現了自動化或機械化焊接。而小口徑薄壁鋼管(管徑<273mm,壁厚≤6.0mm)與鍛造帶頸法蘭對接環焊縫基本依靠手工焊或半自動焊工藝焊接。眾所周知,隨著管徑和壁厚的降低,焊接難度隨之增加,焊縫外觀成形變差,一次探傷合格率降低等問題隨之而生。為保證小口徑薄壁鋼管與鍛造帶頸法蘭對接環焊縫質量及生產效率,我公司自行研制了一條小口徑薄壁鋼管-鍛造帶頸法蘭機械化焊接生產線,并編制了專用的焊接工藝方案。經過驗證該技術完全滿足一級焊縫質量要求,焊接質量及生產效率得到了顯著提升,制造成本也大幅降低。

2. 原材料及裝配質量要求
(1)鋼管圓度 鋼管端部200mm內的圓度偏差須控制在±1.5mm范圍內過大的橢圓度會造成坡口角度、鈍邊尺寸、根部間隙及對口錯邊超標等問題,這些問題將嚴重影響焊接質量。
(2)坡口角度 坡口為V形,坡口面角度30°±2.5°,裝配后坡口角度應為55°~65°。
(3)鈍邊尺寸 鈍邊尺寸須控制在≤1.0mm范圍內,過大的鈍邊尺寸會降低熔透性,易造成未焊透缺陷。
(4)根部組對間隙 根部間隙須控制在0.5~2.0mm范圍內,過小的根部間隙易造成根部未焊透缺陷,過大的根部間隙易造成燒穿缺陷。
(5)對口錯邊 對口錯邊量須控制在≤2.0mm范圍內,過大錯邊會影響焊縫外觀成形,易會造成未焊透或燒穿缺陷。
(6)定位焊接 采用鎢極氬弧焊進行定位焊接。定位焊縫厚度須控制在2.0~3.0mm,定位焊縫長度25~35mm/段,且等分3等份進行定位焊接。

3. 焊前準備
一,施焊前,將待焊處坡口邊緣兩側各20mm的銹蝕、油污等雜質清除。
第二,檢查裝配質量是否符合工藝要求,當裝配質量不符合工藝要求時須重新裝配。
第三,檢查滾輪架運行是否正常。
第四,調試焊接電流、電弧電壓、保護氣體流量及焊接速度等參數,使其符合工藝要求。
4. 焊接順序及參數
采用內外雙面焊接工藝,先焊內環焊道后再焊外環焊道。內環焊道焊接時,焊槍呈五點半鐘位置(稍有下坡)焊槍與工件橫向夾角為90°,焊槍與工件縱向夾角為后傾75°~85°,焊絲桿身長度10~15mm,并在定位焊縫處進行引弧焊接。當電弧運行至收尾位置時增加20mm的重疊焊縫,防止焊接缺陷產生。內環焊道焊接完畢后,外環焊道無須清根,并在另一定位焊縫處引弧焊接(避免內環焊道與外環焊道的引弧、收弧處重疊而造成焊接缺陷),外環焊槍應處于12點鐘位置,焊槍與工件橫向夾角為90°,焊槍與工件縱向夾角為后傾80°~90°,焊絲桿身長度10~15mm,當電弧運行至收尾位置時增加20mm的重疊焊縫,防止焊接缺陷產生

