1　焊接工藝

         X70管線鋼是一種低碳低合金高強度鋼,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射線和靜水壓試驗檢驗直縫焊管焊縫是否合格。打底焊采用CO2+Ar混合氣體自動保護焊,具體工藝參數見表1,其中焊絲牌號為CHW- 50C8。雙面四絲埋弧焊具體工藝參數見表2。

表1　打底焊焊接工藝參數

2　影響焊管焊接質量的因素

          在直縫鋼管的焊接工藝中,由于CO2 +Ar混合氣體自動保護焊僅僅是作為打底焊,在嚴格保證其工藝時,對直縫焊管焊接質量的影響相對較小,同時其生產工藝也比較成熟。因而,主要探討在多絲埋弧焊中影響直縫焊管焊接質量的因素。

表2　雙面四絲埋弧焊焊接工藝參數

2.1、電源

          多絲埋弧焊可以用一個電源或多個獨立電源,前者設備簡單,但每個電弧功率的單獨調節較困難;后者設備復雜,但每個電弧功率可以獨立地調節,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。為了獲得理想的焊縫,多絲埋弧焊一般采用多個獨立的電源。同樣的焊縫采用不同的電源接法時,焊縫斷面形貌差別較大,這主要是因為電源的接法不同,電弧間干擾程度不同。一般情況下,焊絲為直流電源時的焊縫熔深比交流電源時的大。

        在多絲埋弧焊中,一般是前一電弧保證熔深,后續電弧調節熔寬,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,使電弧穩定燃燒。具體過程可查看工控論壇的相關文章介紹。

2.2、焊劑

          在直縫焊管多絲埋弧焊中,由于焊絲數目多、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,高溫停留時間長,熔化金屬在重力作用下容易流動,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,多絲埋弧焊應選擇熔點較高、具有一定黏度的堿性或高堿型焊劑。同時,多絲埋弧焊電弧燃燒的空間較大,熔化的焊劑量也較多。焊劑顆粒增大將進一步增大電弧燃燒空間,這將使消耗量進一步增加,同時也使焊縫熔寬增大,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,焊縫易產生氣孔,嚴重時導電嘴容易粘渣和燒結。