焊接方法采用STT根焊+CRC-P260自動焊機(jī)熱焊、填充、蓋面。焊接設(shè)備:林肯STT焊機(jī)、林肯DC-400、 CRC-P260自動焊機(jī)。保護(hù)氣體:STT根焊保護(hù)氣100%CO2,全自動焊保護(hù)氣為80%Ar+20%CO2。
自動焊常用復(fù)合坡口或U型坡口,在小壁厚管線中也可使用V型坡口,它們共同的特點就是坡口上口間隙較小。西氣東輸二線管道壁厚為21.0mm,V型坡口的上口寬度約為22mm,此寬度已接近CRC-P260焊槍擺幅極限。這樣的坡口型式對自動焊接是一個巨大的挑戰(zhàn)。根據(jù)以往經(jīng)驗確定了自動焊試驗焊接工藝參數(shù)。
采用以上參數(shù)進(jìn)行自動焊接試驗,試驗焊接中發(fā)現(xiàn)自動焊縫易出現(xiàn)缺陷有層間未熔合、側(cè)壁未熔合、密集氣孔、仰焊部位余高超標(biāo)等。
在試焊過程中,電流在210~235A、電壓在21~23V、送絲速度在420~480in/min、焊接速度在12~15in/min時,試驗焊接中發(fā)現(xiàn)F1、F2、F3焊縫上幾乎未出現(xiàn)層間未熔合情況、坡口未熔合及密集氣孔情況。分析認(rèn)為F1、F2、F3、三道焊縫坡口寬度小,氣體保護(hù)充分,因而不會產(chǎn)生氮氣孔;坡口寬度小使得焊槍擺幅小,擺動頻率高,在送絲速度一定情況下母材與填充金屬熔合充分,因而產(chǎn)生未熔合的幾率較小;仰焊部位焊縫余高不大。
電流在200~250A、電壓在18~22V、送絲速度在400~500in/min、焊接速度在12~16in/min時,試驗焊中發(fā)現(xiàn)F4、F5、F6部分焊縫立焊位置出現(xiàn)層間未熔合和坡口未熔合,但依然沒有氣孔出現(xiàn),仰焊部分余高不大。產(chǎn)生層間未熔合和坡口未熔合的焊縫焊接電流小于220A,電壓21V,送絲速度小于450 in/min,焊接速度大于15in/min,且焊槍擺動頻率小于90次/min。提高送絲速度、電流電壓(調(diào)整焊絲伸出長度)、增大焊槍擺動幅度同時盡量選擇較快的焊槍擺動頻率、控制立焊部位焊接速度后,F(xiàn)4、F5、F6檢測后未發(fā)現(xiàn)層間未熔合和坡口未熔合。
電流在220~250A、電壓在20~22V、送絲速度在450~500in/min、焊接速度在14~16in/min時,蓋面焊縫未發(fā)現(xiàn)未熔合,但蓋面焊縫在仰焊位置余高超標(biāo)。分析認(rèn)為蓋面焊縫寬度約為18~22mm,這個寬度接近CRC-P260焊槍最大擺動幅度,而寬焊縫、焊槍大擺幅、快擺頻使熔池存在時間長且焊槍運動時對熔池有攪拌作用,仰焊位置熔敷金屬在重力、電磁力等作用下垂,進(jìn)而導(dǎo)致仰焊位置焊縫余高超標(biāo)。