埋弧焊管高速焊接工藝設計及生產應用解析

陶清安（襄陽航生石化環保設備有限公司， 湖北 襄陽 441000）

埋弧焊管高速焊接工藝設計及生產應用解析

陶清安（襄陽航生石化環保設備有限公司， 湖北 襄陽 441000）

隨著科學技術在近些年來的迅猛發展，各大埋弧焊管的生產廠家要想最大限度的保障自身的經濟效益就必須使焊縫質量達到相應的標準。為了做到這一點，有關研究者對埋弧焊管設計出了在各種不同焊接速度下的焊接工藝參數，通過埋弧焊管在不同焊接速度下的焊縫性能及生產效率進行對比之后發現高速焊接工藝設計方法和所確定的參數的科學依據是完全充分而且合理的。數據表明，如果一切正常的話，提速后焊管質量穩定而且可增產百分之二十甚至更高。鑒于此，本文將分別從埋弧焊管高速焊接工藝的合理設計與具體生產應用進行探討，希望能夠為同行提供一些借鑒和參考。

埋弧焊管；高速焊接；質量；生產效率

眾所周知，自從改革開放以來，我國油氣產業發展速度非常快，油氣需求隨著時間的推移增長態勢越來越明顯。目前，中國在建和將要建的天然氣管線，不僅僅包括大家都熟知的西氣東輸，還有中緬、中亞、川氣東送等一系列干線管道工程。據相關研究者推斷，如果不出以外的話預計到本世紀二十年代，將形成全國范圍內的天然氣基干管道網絡。

1 焊接速度如何影響焊接質量

通常情況下，埋弧焊接工藝中最重要的三個參數當屬焊接電流、電弧電壓和焊接速度。通過以往大量的實踐結果表明，焊接速度越快，很多時候會引起熔池溫度降低，這樣一來很容易改變焊縫的力學性能，最終導致質量問題的發生。值得大家注意的是，如果提高焊接速度會在很大程度上直接受到生產線設備的質量高低和焊接工藝設計水準的限制。事實證明，生產設備比方說我們較為常見的焊機、成型機等都有可能會在不同的時刻放慢焊接速度。就目前而言，為了最大限度的提高焊接速度，最好的辦法就是引進國內外較為先進的設備（當前我國的技術水平相對而言還比較落后）或想方設法提高現有設備的自動化程度。總的來說，提高焊接速度是焊劑、焊絲、電壓等綜合協調的綜合反應。就這一點來看，相關工作人員首先應當根據實際需要確定合適的焊接材料，然后根據提升后的焊接速度合理選擇焊接電流和電弧電壓，通過這種方式來決定焊接接頭熱輸入量以及線能量。需要提醒的是，需要多大的熱輸入量應以滿足焊接接頭的性能作為衡量標準。在確定焊絲熔敷量的過程中，尤其要注意焊縫與母材平滑過渡及余高要求，而內外焊縫的重熔量可以在很大程度上直接決定內外焊縫的熔透量。因此，相關工作人員必須同時兼顧焊接接頭、絲熔敷量以及熱輸入量來確定不同焊接速度下的焊接工藝參數，并且與生產線設備能力相配套而并非單獨存在，就能夠很好的提高埋弧焊管的使用效率。

2 合理設計埋弧焊管高速焊接工藝

總的來說，在具體的油氣輸送過程中用埋弧焊管對焊接質量的要求主要包括以下幾個方面的內容：①平滑過渡焊縫與母材，焊縫余高介于零點五至二點五毫米之間；②內外焊縫重熔量介于一點五至三毫米之間；③焊接接頭在實際生產過程中需要在嚴格遵循相關規范和標準的基礎上適當增加富裕量。為了最終更好的讓焊接接頭發揮出最大功效。下面我們對X70以及X80鋼板進行了一系列試驗研究來加以說明。通過最終的結果表明，所設計的單位壁厚焊接熱輸入量在100～280J/mm范圍內呈現等差形態分布態勢。除此之外，隨著熱輸入量的遞增，焊縫金相組織中先共析鐵素體也會隨之出現一定程度的增加。其中熱影響區增加的程度最大。

3 埋弧焊管高速焊接工藝的實際生產應用

總的來說，需要從以下幾點進行努力。

（1）合理設計工藝參數 上面已經很清楚的講到，工藝參數在提高埋弧焊管中所起到的重要作用。下面我們以直徑為813mm×14.2mm規格的X70M螺旋埋弧焊管的實際生產為實踐案例進行具體說明。通過大量的實踐結果表明，這種規格的X70M螺旋埋弧焊管通常情況下會采用兩種焊接速度進行生產。生產初期焊接速度為1600mm/min。

其后在不改變焊接材料及焊接坡口尺寸的前提下分別按焊接速度2000毫米每分鐘與2200mm每分鐘這兩種情況對所列焊接工藝參數進行試生產。值得大家注意的是，為盡可能的避免內外焊縫馬鞍形超標（提高焊接速度后），相關工作人員必須根據實際需要適當調小內焊點偏心距。通過質量結果檢測報告顯示，提升焊接速度之后鋼管焊縫外觀質量以及無損檢測結果均為良好，提升焊接速度前后所生產鋼管焊接接頭的力學性能表現得均十分穩定，能夠很好的滿足生產需要。

（2）對比生產效率 在批量生產過程中先后按1600mm/min的速度以及2000mm/min的速度生產直徑為813mm×14.2mm規格的X70M螺旋埋弧焊管。事實證明，在無設備故障及異常情況造成停車的基礎上提速后單班最高產量比提速前增加將近百分之二十甚至更多，并且提速后鋼管檢驗一次通過率比起之前有了較為顯著的提升。

4 結語

綜上所述，隨著科技的發展與進步，在設計設埋弧焊管高速焊接工藝以及實際生產應用過程方面已經取得十分明顯的進步。通過上述的數據已經得到充分的證明，通過這種方式生產效率得到了提升，同時焊接質量也能夠得到有效保障。鑒于此，通過合理設計焊接工藝參數，在裝備能力許可范圍內進行焊速提高是行得通的，在今后應該大膽的予以嘗試。

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