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油田热力采油注汽管道焊接工艺选择 油田热力采油注汽管道焊接工艺选择 油田热力采油注汽管道焊接工艺选择 摘要：本文对无缝钢管（20g， gb 5310-1995）制作油田热力 采油注汽管道的相关内容进行了介绍，同时通过焊接工艺评定，对 焊接部位出现冷裂纹的现象进行了处理，在两种焊接工艺对比的基 础上，选择了经济合理的b工艺方案进行钢管的焊接处理，较好的 满足了工程质量的相关要求。 关键词：热力采油注汽管道；焊接工艺；工艺选择 中图分类号： te973 文献标识码： a 文章编号： 某工程油田热力采油注汽管道的制作，选用φ60×9无缝钢管 （20g， gb 5310-1995）进行制作。为了有效选择焊接工艺，对该 种钢管的焊接工艺进行了评定及焊接试验。通过最终结果的分析， 选定了较为适宜的焊接方案进行钢管的焊接，有效保证了焊接质 量，且获得了较好的经济效益。 一、焊接材料的性能分析 （一）化学成分及力学性能 表1为20g无缝钢管的化学成分，其化学成分符合标准要求。表2 和表3分别为直径3.2mm的e4315焊条与直径2.5mm的tig-r30l 焊丝的复验结果，均能够满足相关的标准要求。 表120g无缝钢管的化学成分(%) （二）焊接性能 分析20g无缝钢管的化学成分，可知其焊接性较好，由于施工在 秋季进行，为避免冷裂纹的出现，可通过焊前预热及焊后热处理等 工艺进行处理。 （一）焊接工艺参数 焊接工艺参数见表4。 表4焊接工艺参数 根据油田热力采油注汽管道工程的具体情况，管道焊接采用氩弧 焊打底，焊丝为直径2.5mm的tig-r30l。盖面由手工电弧焊填充， 焊条为e43i5低氢型焊条。使用焊条之前利用烘干箱对其进行烘干， 存放于保温筒中。每焊完一次，用角磨机对焊口的焊渣及飞溅物进 （二）预热温度 由于施工季节为秋季，为避免裂纹的发生需要进行预热，预热温 度tp的确定如下： tp=1440pc-392℃ pc=pcm+h/600+[h]/60 pcm=si/30+cp/20+v/i0+mo/15+mn/20+cr/20+ni/60+5b+c 上列公式中，pcm、h、pc分别焊接冷裂纹敏感指数、板厚、焊接 裂纹敏感指数。 通过对计算公式的分析，可知预热温度与化学成分、熔敷扩散氢 厚度和含量的关系较为紧密。焊条e43i5的[h]为4ml/100g，pcm、 tp、pc分别为0.256、100℃、0.342。为满足现场因素的要求，tp 设定为100℃-150℃。 （三）焊后处理 焊缝中扩散氢的含量较高，其是产生冷裂纹的重要原因。对于20g 无缝钢管应通过焊前预热、焊后热处理等工艺对裂纹的发生进行处 理，以达到较好的焊接效果。为了充分逸出氢成分，使焊缝中扩散 氢的含量得以减少，试验通过后热处理对此问题进行了解决，其加 热温度和保温时间被确定为100℃-150℃和30min。 （四）焊接规范参数 钢管必须在预热状态下进行焊接处理，焊接过程中产生的线能量 不得过高，否则热影响区就会过宽、粗晶区则会扩大，严重影响焊 接接头的韧性。对此，焊接过程中适宜的焊接电流应确定为：直径 3.2mm焊条的电流i=95-105a；直径2.5mm焊丝的电流i=90-100a。 与此同时，进行低电压短弧操作，促使合金元素烧损的减少，以促 使焊接接头的等成分性得以确保。 焊接20g无缝钢管后，其接头的力学性能优劣与焊接工艺措施的 关联尤为紧密。为选定合理适用的现场施焊工艺，通过两种焊接工 艺的综合评定对更为合理的工艺方案进行选择（两种工艺检验结果 的对比见表5）。其中，钢管规格为φ60×9（20g），角向磨光机加 工坡口，确保切割面平整光滑且无氧化物。焊接设备、位置、电流 极性、施焊温度均一致，焊丝为直径2.5mm的tig-r30l，焊条为直 径3.2mm的e4315焊条。 点焊之前对焊点周围进行预热，点焊后稍加回火。焊接前预热整 个焊缝两侧，设定预热温度为100℃-150℃，施焊时层间温度为 200℃左右，焊后覆盖保温石棉，同时进行后热处理250℃-300℃× 1h，通过测温仪对整个过程进行监控。焊接48h后，高温回火400℃ -