國(guó)內(nèi)外油氣管線常用的焊接工藝概述

   70、80年代管線的焊接主要以下向纖維素焊條手工焊和半自動(dòng)CO2焊為主，由于這些方法為手工操作，因此效率低，且焊接質(zhì)量也受到了人工技能水平的制約，80年代中期，由于電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接設(shè)備的控制技術(shù)進(jìn)入智能化時(shí)代，因此為管道焊接自動(dòng)化新設(shè)備、新工藝的成功實(shí)施創(chuàng)造了條件，使管道的焊接效率和焊接質(zhì)量有了很大提高，如林肯公司開(kāi)發(fā)的STT（The Surface Tension1  Transfer）CO2氣保焊電源技術(shù)和設(shè)備，以其柔和的電弧，極小的飛濺和極1佳的打底焊質(zhì)量引起了世人的關(guān)注，成為管道焊接，特別是打底焊首1選的方法之一。EWI的工作表明，這種新工藝在所有位置施焊時(shí)，原來(lái)的焊接接頭熔敷率都在15~25lb/h（15~25磅/小時(shí)）。又如MAGNATECH公司生產(chǎn)的管道全位置自動(dòng)焊接設(shè)備，應(yīng)用了自適應(yīng)控制技術(shù)，不僅克服了人工操作的水平制約，而且大大提高了焊接效率和質(zhì)量。

在冷卻過(guò)程中，塑料在微觀結(jié)構(gòu)上會(huì)發(fā)生明顯的變化：對(duì)于無(wú)定形材料，其改變表現(xiàn)為焊接區(qū)分子鏈的取向；對(duì)于半結(jié)晶的材料，結(jié)晶程度和晶粒大小的形成與冷卻速度有關(guān)。當(dāng)冷卻溫度超出規(guī)定的溫度范圍時(shí)，形成的晶體結(jié)構(gòu)可能會(huì)在承受應(yīng)力時(shí)發(fā)生破壞，而不合適的溫度和過(guò)快的冷卻速度則會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度降低，同時(shí)形成的晶粒比較小，而這種較小的晶粒結(jié)構(gòu)非常容易在遭受化學(xué)物質(zhì)和溶劑侵蝕以及承受應(yīng)力的情況下發(fā)生破壞。所需要的工具為：手工交流弧焊機(jī)、不銹鋼絲刷、鋁質(zhì)水平尺、木榔頭、尼龍繩和大彎牙銼刀等。因此，應(yīng)盡量避免使用過(guò)快的冷卻速度。

同時(shí)，焊接過(guò)程中支撐焊件的材料也會(huì)影響冷卻速度。在焊接時(shí)，應(yīng)避免使用混凝土、厚的金屬板或其他容易從焊接區(qū)域吸收熱量的材料作為支撐件，否則，即使提高熱風(fēng)的溫度，也不能很好地解決問(wèn)題。

選擇焊劑時(shí)主要考慮焊劑的類(lèi)型、焊劑與焊絲的匹配特性、焊劑的冶金性能和工藝性能。此外焊劑的粒度、含水量、機(jī)械夾雜物、硫磷含量也應(yīng)予以考慮。因此，較小口徑的焊管大都采用直縫焊，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。從改善焊縫金屬韌性的角度考慮，可選擇高堿度焊劑。但應(yīng)注意，當(dāng)堿度超過(guò)某一臨界值時(shí)，再提高堿度則會(huì)導(dǎo)致焊縫韌性下降，這主要是因?yàn)閷?duì)于管線鋼焊接時(shí)，要求較高的焊接速度，特別是在厚板不開(kāi)坡口、不留間隙的條件下，工藝性能惡化，焊縫表面出現(xiàn)氣孔、麻點(diǎn)，焊縫中氧化物夾雜物明顯增多，導(dǎo)致韌性下降。因此，合理選擇焊劑，對(duì)提高焊縫韌性有重要意義。