埋弧焊接工藝在海洋石油工程中的應用

方瑩

海洋石油工程股份有限公司 天津 300461

傳統的焊接工藝已經不能滿足我國地方石油和國家石油戰略儲備的需要，取而代之的是埋弧焊接工藝。埋弧焊接工藝在海洋石油的應用中，能夠提高熔敷效率和焊接效率。海洋石油工程中的上部組塊和導管架屬于大型的鋼結構，建造工期長，工作量大，其中以管制焊接工作為主，管制焊接工作的生產效率關系著整個工程的效率。

一、埋弧焊接工藝的開發與評定

1.埋弧焊接工藝的的開發

由于傳統的管制焊接工藝存在著一些問題和缺陷，無法滿足現代海洋石油的建設與生產，一些石油工程建設公司研制了大鈍邊無間隙埋弧焊接工藝。該工藝采用的絲埋弧含，精簡一些不必要的工序，如SST封底焊工序，這樣可以極大提高焊接效率。將焊接的坡口形式進一步改進，做到無坡口間隙。增大相應的坡口鈍邊，不再進行對埋弧焊接工藝沒有幫助的碳弧氣刨作業，這樣既可以節約焊材，還可以縮短工時。

2.埋弧焊接工藝的評定

埋弧焊接工藝的具有四大優勢：第一、在合理選擇焊接參數的基礎上，焊接時嚴格控制了線能量的強弱，這樣做可以得到機械性能良好的焊接接頭。新型的埋弧焊接工藝完全由機械操控，它一方面可以保證焊接質量，另一方面可以提高焊接效率；第二，由于不在使用碳弧氣刨作業，也就減小了氣刨噪聲，在一定程度上減小了對焊接施工中的環境污染；第三，新工藝中不用采用STT焊接設備，減少了焊接工作中投入的人力與物力，在節約了焊材的基礎上，優化了整個焊接工藝；第四，隨著焊接參數的提高，焊絲熔覆率也得到了相對的提高，單層焊接厚度加大，縮短了焊縫焊接時間。

二、埋弧焊接工藝的優化與應用

1.消除橫焊接咬邊的機理

橫焊、立焊、仰焊中通常會出現焊縫咬邊的現象，而平焊中卻極少出現這種現象。熔焊金屬與熔池擾動具與埋弧焊橫焊中出現的咬邊現象有著緊密的聯系。熔池擾動程度通常要將熔滴流入熔池，經過合理擾動之后，凝固的表皮形成一種焊接的波紋反映。

通過提高熔池的攪拌力度，可以不斷提高熔池周圍的液態溫度，致使焊接熔池的溫度場地達到平衡，這也就間接降低了表面張力，適當改變表面張力可以改善熔池周邊金屬咬邊的情況。熔池周期性電弧力變化、表面張力和熔滴沖擊力會產生相互作用，形成振蕩，振蕩可以使熔池溶液精確的流向焊趾處，與此同時，還可以增加母材和熔池的接觸面積，這些方法從根本上解決由于焊速過快而導致的咬邊現象。

2.整合公司的技術資源優勢

本公司長期在海洋石油工程的建設使用埋弧焊接工藝，對工藝的鋼樁生產擁有熟練的技術和豐富的焊接經驗。結合埋弧焊接熔深大、生產效率高的特點，在使用大電流的情況下，加大單位時間內的焊絲融化量，提升施工效益。如果手工焊接12mm厚的鋼板時，一分鐘只能焊接12cm左右，而使用埋弧焊接工藝則可以在一分鐘焊接55cm左右。埋弧焊接速度大約是手工焊接的4倍。埋弧焊接在焊接過程中采用多絲帶狀電機，可以顯著提高埋弧焊接生產的效率。在海洋石油開采過程中，整合公司所有的技術資源優勢，在確保自動焊機良好運行和焊件、焊絲的質量合格的基礎下，達到焊接質量優異和焊接外表美觀的效果。

3.有效的結合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術

在管道相對穩定的情況下，焊接車固定焊槍沿著軌道做管壁運動，按照標準的工序流程完成填充、蓋面等自動焊接工作。這種全自動焊接流程優點就是可以較大減輕焊接工人的勞動強度，提高焊接的精準度。表面張力過度焊接根焊接是打底焊接的最佳方法之一，它以其柔和的電弧良好的完成管道焊接工作。波形控制技術STT半自動焊接機可以確保焊接過程的穩定以及焊接外表的美觀，降低焊接中的飛濺，減少了焊接形成的煙霧。管道自動氣保和表面張力過度根焊技術可以有效的解決傳統焊接存在的鋼管變形、板面燒穿和發熱、焊工的勞動強度大等問題，它有效的結合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術，采用動態的控制焊接方法，極大的優化了埋弧焊接工藝。

結束語

綜上所述，海洋石油工程對國家石油開采與石油戰略儲備至關重要，海洋石油工程施工量大、工作流程復雜。需要廣大石油工程建設公司和相關機關齊心協力，為海洋石油工程的建設作出貢獻。本文詳細的分析了埋弧焊接工藝的特點與四大優勢，進一步優化了埋弧焊接工藝，在埋弧焊接的的應用中，提出了消除橫焊接咬邊的機理、整合石油公司現有的技術資源優勢、有效的結合管道自動氣保和表面張力過度根焊技術三大應用方法與措施，為海洋石油工程施工建設提供科學的參考依據。

[1]陳哲,程顯平,費東等.海洋鋼結構埋弧焊的小角度坡口焊接工藝[J].焊接技術,2011,40(9).