埋弧焊管內(nèi)焊雙絲焊工藝參數(shù)的優(yōu)化

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1、萬方數(shù)據(jù)·60·焊管·第28卷第4期·2005年7月螺旋埋弧焊管內(nèi)焊雙絲焊工藝參數(shù)的優(yōu)化董軍，周林(沙市石油鋼管廠，湖北沙市434001)關(guān)鍵詞：螺旋焊管；內(nèi)焊；雙絲焊；工藝參數(shù)；優(yōu)化中圖分類號：TGll5．6+2文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1001—3938(2005)04—0060—021內(nèi)焊雙絲焊的優(yōu)缺點及適用范圍隨著石油及天然氣輸送管道建設(shè)高峰的到來，螺旋焊管朝著大口徑、厚壁及高強度的方向發(fā)展。為提高生產(chǎn)效率，內(nèi)焊雙絲焊工藝得到普遍應(yīng)用。與內(nèi)焊單絲焊相比，雙絲焊的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：減少了單絲焊中常見的咬邊

2、等外觀缺陷，焊縫質(zhì)量好；提高了焊接速度，適應(yīng)鋼管的高速焊接。但內(nèi)焊雙絲焊對氣孔和夾渣比較敏感，容易因前后絲錯位而產(chǎn)生焊偏現(xiàn)象。通過對內(nèi)焊雙絲焊工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以揚長避短，實現(xiàn)螺旋埋弧焊管的高速高質(zhì)焊接。因空間位置不足，考慮到內(nèi)焊頭調(diào)整及導(dǎo)電唇片更換等因素的影響，內(nèi)焊雙絲焊宜在管徑大于4,820mm，壁厚大于8mm的螺旋埋弧焊鋼管制造中選用。2工藝參數(shù)的選擇2．1內(nèi)焊雙絲焊的配備一般情況下，選用內(nèi)焊雙絲焊時，采用直流+交流的形式，即前絲使用直流焊機，后絲使用交流焊機，這樣既可以獲得足夠的熔深，又可以得到滿意

3、的焊縫成型。目前螺旋埋弧焊管機組上大多采用林肯DC一1500和AC一1200型焊機。2．2坡口形狀焊接坡口形狀的穩(wěn)定對焊接質(zhì)量有著重要影響，坡口鈍邊尺寸和焊接速度決定了焊接電流的選用。在制管過程中因鋼帶月牙彎的影響，鋼帶不可避免地存在著躥動現(xiàn)象，導(dǎo)致坡口尺寸發(fā)生變化。這就要求焊工及時對電流作出調(diào)整，否則將容易產(chǎn)生未焊透、燒穿或氣孔、夾渣等缺陷，增大了質(zhì)量隱患。為減少焊接缺陷，降低質(zhì)量隱患，筆者建議：壁厚不大于12mm時，可以不開坡口，這樣可以保持焊接電流的相對穩(wěn)定，壁厚大于12mm時，為適應(yīng)高速焊接，可以適

4、當(dāng)選擇坡口形式，選擇的原則是以前絲電流穩(wěn)定在1000A左右來選擇鈍邊尺寸和焊接速度。如果鈍邊過大，將會造成前絲焊接電流過大或焊接速度過小。而在選用DC一1500型林肯焊機時，焊接電流超過1100A后將增加電流輸出的不穩(wěn)定性，影響焊接質(zhì)量。一般情況下鈍邊8mm左右為宜。為降低焊偏對焊接質(zhì)量的影響，坡口角度不宜過大，一般Y型坡口的角度取5?！?50，x型坡口可以在5?！?50的范圍內(nèi)設(shè)定。2．3偏心距和焊絲間距的選擇一般來說，螺旋焊管自動焊焊點位置與鋼管中軸線方向都有一段距離，這個距離稱為偏心距，如圖1所示。內(nèi)

5、焊單絲焊時，根據(jù)管徑的大小，偏心距為20～50mm，而雙絲焊時，偏心距以前絲為據(jù)。雙絲焊的偏心距對焊接質(zhì)量的影響很大，若偏心距過小，焊點位置不到焊墊輥，容易造成燒穿，甚至引發(fā)裂紋；偏心距過大，又易造成焊縫內(nèi)凹，嚴(yán)重時內(nèi)凹部分甚至低于母材。實際生產(chǎn)中，偏心距對焊縫質(zhì)量的影響遠不止這些，要把壁厚、坡口形狀、焊接電流、電壓及成型的穩(wěn)定性等因素綜合考慮才能最終確定偏心距的大小。這是因為雙絲焊時焊接線能量較大，產(chǎn)生氣孔、夾渣的傾向萬方數(shù)據(jù)第28卷第4期董軍等：螺旋埋弧焊管內(nèi)焊雙絲焊工藝參數(shù)的優(yōu)化內(nèi)后圖1內(nèi)焊示意圖性大

6、，特別是鋼帶躥動時，坡口鈍邊尺寸變化較大，而雙絲焊焊點位置靠近焊墊輥則容易燒穿，若降低前絲電流，跟蹤不及時又易造成未焊透、氣孔和夾渣。因此筆者建議：坡口小時，偏心距的范圍為0～10mm，坡口大時偏心距的范圍為一5～0mm。總之選擇的原則是：壁厚(鈍邊)越大，前絲電流越大，則偏心距越大。雙絲焊時，焊絲間距與偏心距的選擇原則大體相似，電流越大，則間距越大，一般焊絲間距為8—12mm。2．4焊接電流和焊接速度的選擇前絲焊接電流的大小取決于焊接速度和壁厚，速度越快、壁厚越大，則電流越大。而后絲焊接電流與焊接速度和壁

7、厚的關(guān)系不大，這是因為前絲要保證足夠的熔深，而后絲只起美化焊縫成型的作用。一般情況下，電焊機的實際焊接電流為額定焊接電流的50％一75％時焊接輸出比較穩(wěn)定。以林肯DC一1500型電焊機為例，前絲電流以不超過1100A為宜。由于林肯AC一1200型焊機設(shè)有大、中、小三檔，小檔的電流范圍為300～500A。所以，后絲焊接電流在400A左右焊接性能最為穩(wěn)定。確定了壁厚和焊接電流以后，只要能保證足夠的熔深，焊接速度當(dāng)然越快越好。如果開了坡口，焊接速度可以更快。2．5焊接電壓的選擇雙絲焊電壓的選擇原則是后絲電壓略大于

8、前絲，否則易形成葫蘆形焊縫，對焊接質(zhì)量不利。但電壓與電流要保持一定的匹配關(guān)系，一般當(dāng)前絲電流為800一l100A時，前絲電壓取30～34V，后絲電壓取32—35V，這樣可以獲得比較滿意的焊縫形狀。2．6其它參數(shù)的選擇為獲得理想的焊縫，還須對其它工藝參數(shù)進行確認，主要有焊絲傾角、焊絲伸出長度、焊劑堆積高度等。(1)焊絲傾角一般情況下，內(nèi)焊前絲傾角50一30。，后絲傾角可以比前絲傾角大5。一100。若焊接電流小，可以