1　焊接工藝

         X70管線鋼是一種低碳低合金高強(qiáng)度鋼,考慮到它的焊接特性以及Φ 1 016 ×26.2 mm直縫焊管的板厚、直徑,確定直縫焊管的一般工藝流程為:鋼板經(jīng)過JCOE成型工藝成型為具有一定開口縫的管胚,然后采用打底焊加雙面四絲埋弧焊的焊接工藝焊接為直縫焊管,最后通過X射線和靜水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)直縫焊管焊縫是否合格。打底焊采用CO2+Ar混合氣體自動(dòng)保護(hù)焊,具體工藝參數(shù)見表1,其中焊絲牌號(hào)為CHW- 50C8。雙面四絲埋弧焊具體工藝參數(shù)見表2。

表1　打底焊焊接工藝參數(shù)

2　影響焊管焊接質(zhì)量的因素

          在直縫鋼管的焊接工藝中,由于CO2 +Ar混合氣體自動(dòng)保護(hù)焊僅僅是作為打底焊,在嚴(yán)格保證其工藝時(shí),對(duì)直縫焊管焊接質(zhì)量的影響相對(duì)較小,同時(shí)其生產(chǎn)工藝也比較成熟。因而,主要探討在多絲埋弧焊中影響直縫焊管焊接質(zhì)量的因素。

表2　雙面四絲埋弧焊焊接工藝參數(shù)

2.1、電源

          多絲埋弧焊可以用一個(gè)電源或多個(gè)獨(dú)立電源,前者設(shè)備簡(jiǎn)單,但每個(gè)電弧功率的單獨(dú)調(diào)節(jié)較困難;后者設(shè)備復(fù)雜,但每個(gè)電弧功率可以獨(dú)立地調(diào)節(jié),并且可以采用不同電流種類和極性,以獲得更理想的焊縫形態(tài)。為了獲得理想的焊縫,多絲埋弧焊一般采用多個(gè)獨(dú)立的電源。同樣的焊縫采用不同的電源接法時(shí),焊縫斷面形貌差別較大,這主要是因?yàn)殡娫吹慕臃ú煌?電弧間干擾程度不同。一般情況下,焊絲為直流電源時(shí)的焊縫熔深比交流電源時(shí)的大。

        在多絲埋弧焊中,一般是前一電弧保證熔深,后續(xù)電弧調(diào)節(jié)熔寬,因而在直縫焊管多絲埋弧焊中,均采用直流- 交流混合電源配置法,即前置焊絲為直流電源,直流電源反接,后面的焊絲均為交流焊絲。在多絲埋弧焊中,交流焊絲數(shù)目越多,其電弧間的磁干擾消除也越困難。但通過改變交流電源的連接,使電流相位差一定角度,可有效地消除交流電弧間的磁影響,使電弧穩(wěn)定燃燒。具體過程可查看工控論壇的相關(guān)文章介紹。

2.2、焊劑

          在直縫焊管多絲埋弧焊中,由于焊絲數(shù)目多、熱輸入大、焊接速度快等因素,一方面使焊縫氧含量增多,引起焊縫韌性下降; 另一方面由于多絲焊的熔池尺寸大,高溫停留時(shí)間長(zhǎng),熔化金屬在重力作用下容易流動(dòng),使焊縫扁平。因而,從提高焊縫韌性和保證焊縫良好形貌的角度考慮,多絲埋弧焊應(yīng)選擇熔點(diǎn)較高、具有一定黏度的堿性或高堿型焊劑。同時(shí),多絲埋弧焊電弧燃燒的空間較大,熔化的焊劑量也較多。焊劑顆粒增大將進(jìn)一步增大電弧燃燒空間,這將使消耗量進(jìn)一步增加,同時(shí)也使焊縫熔寬增大,使熔深和余高減小。另外,由于熔化的焊劑量較大,需要堆積的焊劑也較高,若堆積高度較低,電弧外露,焊縫易產(chǎn)生氣孔,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)電嘴容易粘渣和燒結(jié)。