國內(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，由于電力電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展，焊接設備的控制技術進入智能化時代，因此為管道焊接自動化新設備、新工藝的成功實施創(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，如林肯公司開發(fā)的STT（The Surface Tension1  Transfer）CO2氣保焊電源技術和設備，以其柔和的電弧，的飛濺和極1佳的打底焊質(zhì)量引起了世人的關注，成為管道焊接，特別是打底焊首1選的方法之一。又如MAGNATECH公司生產(chǎn)的管道全位置自動焊接設備，應用了自適應控制技術，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。雖然自動化氣保護鎢極弧焊（GTAW）成功地應用于窄坡口焊縫的焊接中，但它的熔敷率相對較低，也限制了它的整個生產(chǎn)率的提高。

 電弧焊和混合激光焊的快速發(fā)展大大提高了管道焊焊接生產(chǎn)率，無論是焊接單一焊道還是焊接厚壁對接焊縫。改進生產(chǎn)應用和有力執(zhí)行措施是提高焊接生產(chǎn)率的關鍵。焊接速度的增加和焊接生產(chǎn)率的提高能大大節(jié)約焊接變形和變形矯正的成本。對管彎曲度,端面要與中心線垂直,橢圓度有一定要求,一般進行水壓和壓扁試驗。本文著重介紹下列焊接工藝：

       ·管道和容器的串聯(lián)氣體保護電弧焊（T-GMAW）和窄坡口串聯(lián)氣體保護電弧焊（NG-T-GMAW1）。

       ·管道的混合氣體保護電弧/激光束焊（GMAW-LBW1）。

       ·管道的EWI Deep TIGTM焊。

       為了1大程度節(jié)約焊接成本，需要改進焊接接頭裝配工藝和提高焊接生產(chǎn)率。近在單道焊接和多道焊接（或窄坡口焊接）的成功焊接案例，使焊接生產(chǎn)率的提高得以量化。例如, 將串聯(lián)GMAW與窄坡口焊縫結合起來, 與傳統(tǒng)制造技術相比，焊接生產(chǎn)率能提高5倍以上。坡口的加工最1好采用坡口機，采用機械切削方法加工坡口既經(jīng)濟，效率又高，操作又簡單，還能保證加工質(zhì)量。

未來20年，更高工作壓力的需求和更高強度的鋼材發(fā)展促使人們通過更更高韌性的焊接金屬提高管道的完整性。具有高品質(zhì)焊縫質(zhì)量的焊接工藝有助于管道完整性的實現(xiàn)。降低成本的一個關鍵因素是根部焊道的焊接速度，減少根部焊道的焊接時間能終降低管道焊接完成的時間和成本。現(xiàn)代制造技術和焊接生產(chǎn)的發(fā)展，對焊接設備檢測在測試內(nèi)容、實時性和測試精度各方面的要求不斷提高，使得傳統(tǒng)檢測儀器在結構和功能上的局限性日益突顯，難以適應和滿足高1效率、大信息化的現(xiàn)代1檢測工作需要。

       在1新和1具創(chuàng)新性的焊接工藝中，有前途的是混合氣保護電弧-激光束焊接工藝它可以完成第五代焊縫，并確保焊縫致密性、材料性能和焊縫尺寸。新型激光器和脈沖熔化極氣體保護焊的電源技術相結合，促進了這種混合焊接工藝的重大創(chuàng)新，成功地提高了根部焊道的焊接速度。特別是，效率為25％的高功率鐿光纖激光器能產(chǎn)生10千瓦的激光，體積卻只相當于一臺冰箱大小。這使它具有的便攜性和功率水平，能在實驗室以外或鋪設的管道上使用。提高熱風的流量和熱風溫度可以提高待焊母材/制件的表面溫度，同時得到比較厚的熔體層。

介紹了國內(nèi)管道焊接技術的應用現(xiàn)狀，在焊接材料、方法、工藝和設備等應用方面與國外的技術差距越來越小，自動焊技術已基本普及應用。但是國內(nèi)的焊接材料多滿足于手工焊，自動焊絲和半自動焊材自主研發(fā)、生產(chǎn)不足，相當一部分還需要進口。同時國內(nèi)焊接材料的性能也有待改善，產(chǎn)品系列化不足。在焊接電源方面，國內(nèi)奧太、時代焊機有了大面積應用，但是目前還不能象林肯焊機那樣應用廣泛；用于打底的自動根焊電源國內(nèi)還沒有生產(chǎn)。近深熔電子束焊、激光輔助熔化極氣體保護電弧焊在管道應用上有突破性進展。除煤漿管道仍在醞釀階段外，其他輸送介質(zhì)管道在國內(nèi)均有成功建設、運行業(yè)績。