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管道全自动外焊机焊接工艺 张峰 陈仕栋 丘陵 张广齐 田昭非 郭庆廷 （新疆石油工程建设有限公司，克拉玛依 834000） 西气东输管道工程是国家重点工程，也是我国前所未有的大口径、厚管壁、 高压力的长输天然气管道工程。为了既保证焊接质量，又降低焊工劳动强度和 提高焊接速度，在工程中应大量采用全位置自动焊。为此，我公司为适应市场 需求，向美国 CRC 公司订购了 M-300 自动焊机。经过对西气东输管道工程所 用管材的试焊、焊缝的无损检测、机械性能和力学试验，取得了满意的效果， 证明自动焊在管道施工中有广泛的应用前景。 1 焊接设备 1.1 系统组成 M-300 由焊接小车和电源接线盒组成。导轨、电缆、电源、保护气体调节 阀和流量计为辅助件。 焊接小车长 559mm，宽 584mm，高 381mm，重 20kg。小车有顺时针和逆 时针两种型式，它们互为镜像，可在同一条导轨上在轨道两侧同时焊接。机头 通过一个枢轴和锁定结构与小车相连。固定在机头上的设备包括送丝机构、焊 炬、气体给送系统、正向感应头以及垂直和水平调节装置。在这些装置的共同 作用下，机头可进行以下焊接作业： 1.) 将焊接电流和保护气体馈送到焊炬； 2.) 通过调节提供适当的焊丝干伸长； 3.) 为电弧和熔池提供保护气体； 4.) 连续送丝以保持填充金属熔敷在焊道中； 5.) 提供正向感应恒电压控制手段； 6.) 让操作人员通过水平或垂直调节修正或改进焊炬中心位置、电弧弧 长。 M-300 焊机的所有自动控制功能都由控制盒完成，其中包括各种操作、故 障诊断和解除、伺服和互连所需的控制电路控制焊机行走、摆动、送丝、保护 气体和电流。 电源接线盒向 M-300 焊机的所有工作电路提供 28V 直流电。它包括气体 电磁阀和电源触点继电器。电源接线盒工作电压有两种，一种是 115V，一种是 220V。根据国家或地区的不同，将电源接线盒内的插头插在相应的电压位置， 就可以选用 115V 或 220V 工作电压。 1.2 系统特点 该系统对于焊工来说操作简单，除了电弧电压由电源控制外，其它焊接参 数，包括焊接速度、摆动频率、摆幅、送丝速度、左右停留时间、添坑时间、 回烧时间等，均由固定在小车上的控制盒控制。小车上的控制盒可以存储四套 焊接参数，每套焊接参数均包括摆动频率、摆幅、送丝速度、左右停留时间、 熄弧添坑时间、熄弧回烧时间。只有焊接速度无法存储，它是根据焊工实际需 要及焊接工艺规程的规定，通过焊接速度旋钮来调节。在焊接前，可以将所需 的存储好的参数通过菜单直接调出使用；而在焊接过程中，还可以根据焊道、 1 焊炬位置、熔池等因素，通过小车控制盒上的增减按键、纵向和横向调节装置、 焊接速度旋钮等实时修改焊接参数。 M-300 焊机虽然调节性较大，但由于是从美国进口，内部的操作系统是全 英文的，所以在进行参数存储、菜单操作时，对于焊接技术人员有一定难度。 另外该系统适用范围广，可用于气保护焊、药芯焊丝自保护焊、脉冲气体 保护焊，能用于焊接外径从 305mm 至 2350mm 的管道。对于不同管径，可以通 过焊接小车上管径调节器调节，并与相应的焊接导轨搭配使用。若是钢管壁厚 大于 10mm，小于 15mm 时，焊炬纵向调节深度不足无法打底，则可以通过纵 向调节控制器来调节。若钢管壁厚大于 15mm 时，纵向调节控制器也无法满足 打底要求，可将焊炬轴承翻转，但这种调节是以牺牲调节高度为代价，虽然可 以打底但无法再盖面，只能专用于打底及最初几层填充。 系统的操作过程如下： 1.) 焊接技术人员将通过工艺试验得出的数据存入小车控制盒内，一 共可以存储四套数据； 2.) 在使用前根据焊接工艺规程，焊接技术人员通过小车控制盒上的 按键进行菜单操作，调出所需的工艺数据； 3.) 旋转焊接速度旋钮，使其达到焊接工艺规程要求，如此焊工就可 以开始焊接