厚壁直缝钢管五丝埋弧焊工艺的开发与应用.pdfVIP

维普资讯 · 34· 焊管 ．第30卷第3期 ．2007年5月 ●应 用 与 开 发 厚壁直缝钢管五丝埋弧焊工艺的 开 发 与 应 用 李 东，黄克坚，董春明 (番禺珠江钢管有限公司，广州 511450) 摘 要：基于厚壁直缝焊管生产的需要，开发了五丝埋弧焊焊接工艺。论述了五丝埋弧焊原 理及特点，确定了焊接 电源配置方式、焊丝空间排布方法、各焊丝直径大小的组合、焊剂品种的 选用以及焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数。生产实践表明，所制定的五丝埋弧焊焊 X-Y--艺是成功有效的。 关键词：直缝埋弧焊钢管；五丝焊；厚壁 中图分类号：TC_,445 文献标志码：B 文章编号：1001—3938(2007)03—0034—03 0 前 言 1．1 电源配置及连接方式 在多丝焊(如三丝焊)中，前置焊丝为 DC电 在厚壁直缝埋弧焊管生产过程中，五丝埋弧 源时的焊缝熔深比AC电源时的大，因而多丝焊 焊一直是焊接工艺研究的热点。目前，世界上只 一 般均采用DC—AC混合电源配置。五丝埋弧焊 有少数国家掌握了这种先进的生产技术。五丝埋 是在三丝埋弧焊的基础上添加了两个 AC电源焊 弧焊采用5个电源分别对沿焊接纵向排列的5根 丝而构成，即DC—AC—AC—AC—AC混合电源 焊丝单独供电，焊丝在焊剂层下的一个共有熔池 配置。但在多丝焊中，AC焊丝数 目越多，其电弧 内燃烧，从而实现对钢管的焊接。由于五丝焊电 间的磁干扰消除也越困难。为此笔者进行了大量 弧多，电流大，熔池长，因此具有热输入大、熔敷效 的焊接试验，通过改变AC电源的连接，使电流相 率高、冶金反应充分、焊接速度快等优点。为了提 位差90。，可有效地消除AC电弧间的磁影响，使 高厚壁直缝焊管生产的焊接效率，满足市场对大 电弧稳定燃烧。 直径、大壁厚、高强度、高韧性焊管在油气输送管 1．2 焊丝空间位置的设置 线中的需求，番禺珠江钢管有限公司在原三丝焊 1．2．1 焊丝倾斜方向及倾斜角度 工艺的基础上，研究开发了五丝埋弧焊焊接工艺。 焊丝倾斜方向和倾斜角度的大小，对焊缝熔 深和焊缝成形有较大影响。焊丝向前倾斜比向后 1 五丝埋弧焊焊接工艺研究内容 倾斜时的熔深大，而向后倾斜比向前倾斜时的焊 缝宽。为了进一步增加焊缝熔深和改善焊缝成 在五丝埋弧焊工艺开发项 目中，存在 AC电 形，将五丝埋弧焊的1丝(DC)设置为前倾，后随 弧间电磁干扰明显、可调参数多、工艺控制要求严 的4个丝 (AC)设置为依次过渡到后倾 ，并依次增 格等难点。具体表现在焊接电源的配置与连接、 大后倾角。经过大量的焊接试验，优化出各丝的 焊丝空间位置的设置、焊接参数的选择、焊丝直径 倾斜角度如图1所示：1丝前倾角 l0。一20。，2丝 的组合及焊剂的选用等方面。其中焊接电源配 前倾角0。一l0。，3丝后倾角5。一l5。，4丝后倾角 置、焊丝空间位置的设计以及焊接参数的选择是 18。一28。，5丝后倾角30。一40。，并匹配适宜的焊 工艺开发的重点，其关健的技术问题是选择合理 接工艺参数，可获得良好的焊缝形貌。 的电源连接方式以及众多可变参数的合理组合。 需要指