La soldadura totalmente automática de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas (superiores a 21 mm) suele utilizar ranuras en U o ranuras compuestas. Dado que el procesamiento de las ranuras de tipo 1 y las ranuras compuestas requiere mucho tiempo y mano de obra, la eficiencia de la soldadura de tuberías se ve limitada. El procesamiento de ranuras en V es sencillo, lo que ahorra tiempo y esfuerzo. Sin embargo, al soldar automáticamente ranuras en V en tuberías de gran diámetro y paredes gruesas, una selección incorrecta de los parámetros del proceso de unión puede provocar defectos de soldadura.
A medida que el grado de resistencia de las tuberías de acero utilizadas en la construcción de tuberías ha aumentado a los niveles X70 y X80, y el diámetro de las tuberías y el espesor de la pared han aumentado, la tecnología de soldadura automática ha comenzado a aplicarse gradualmente en la construcción de tuberías desde 2003. La tecnología de soldadura automática de tuberías tiene un gran potencial en la aplicación de la construcción de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas debido a sus ventajas de alta eficiencia de soldadura, baja intensidad de mano de obra y el proceso de soldadura se ve menos afectado por factores humanos.
Sin embargo, la tecnología de soldadura automática de tuberías de mi país se encuentra en fase de desarrollo, y algunos problemas en las uniones, como raíces y paredes laterales sin fusionar, y ranuras complejas, aún no se han resuelto por completo. Las pendientes de tipo 1 se utilizan a menudo para la soldadura automática de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas. Las instalaciones de apoyo, como las ranuradoras para tuberías o compuestos, y las máquinas de conformado de ranuras para extremos de tuberías, aún no están desarrolladas, por lo que resulta muy útil estudiar la tecnología de soldadura automática para tuberías de gran diámetro y paredes gruesas.
La línea de conexión Zhongwei-Jingbian del Segundo Gasoducto Oeste-Este tiene una longitud total de aproximadamente 345 km. Qing Construction Engineering Corporation, con su grado de resistencia para tuberías de acero, introdujo una máquina de soldadura totalmente automática CRC, que se utilizó en la tubería de 21,0 m de espesor de pared en el tramo 1B de la línea de conexión.
Métodos, equipos y materiales de soldadura
El método de soldadura utiliza soldadura de raíz STT + máquina de soldadura automática CRC-F260 para soldadura en caliente, relleno y recubrimiento. Equipo de soldadura: máquina de soldadura Lincoln STT, Lincoln DC-400, máquina de soldadura automática CRC-F260. Gas de protección: gas de protección para soldadura de raíz STT 100 % CO₂, gas de protección para soldadura totalmente automática 80 % Ar + 20 % CO₂.
Las ranuras compuestas o ranuras de perfil se utilizan comúnmente en la soldadura automática, y también pueden emplearse en tuberías con espesores de pared pequeños. Su característica común es la pequeña separación en la ranura. El espesor de pared de la tubería del Segundo Gasoducto Oeste-Este es de 21,0 mm, y el ancho superior de la ranura en Y es de aproximadamente 22 m. Este ancho se acerca al límite de giro de la pistola de soldadura CRC-P260. Este tipo de ranura representa un gran desafío para la soldadura automática. Los parámetros del proceso de soldadura de la prueba de soldadura automática se determinaron con base en la experiencia.
Los parámetros anteriores se utilizaron para realizar pruebas de soldadura automática. Durante la prueba, se observó que las soldaduras automáticas son propensas a defectos como falta de fusión entre capas, falta de fusión de las paredes laterales, poros densos y exceso de altura en la parte superior.
Durante el proceso de soldadura de prueba, cuando la corriente era de 210-235 A, el voltaje era de 21-23 V, la velocidad de alimentación del alambre era de 420^480 in/min y la velocidad de soldadura era de 1215 in/min, se encontró que casi no aparecía capa en las soldaduras F1, F2 y F3. No hay fusión entre espacios, no hay fusión en las ranuras y poros densos. El análisis muestra que el ancho de ranura de F1, F2, F3 y tres soldaduras es pequeño y la protección de gas es suficiente, por lo que no se generarán agujeros de nitrógeno; el pequeño ancho de ranura hace que la pistola de soldadura oscile pequeña y la frecuencia de oscilación alta. Bajo la condición de una cierta velocidad de alimentación del alambre, el material madre y el metal de relleno están completamente fusionados, por lo que la probabilidad de confusión es pequeña; el refuerzo de soldadura en la parte de soldadura superior no es grande. Cuando la corriente es de 200-250 A, el voltaje es de 18-22 V, la velocidad de alimentación del alambre es de 400500 pulg./min y la velocidad de soldadura es de 1216 pulg./min, durante la soldadura de prueba, se encontró que las posiciones de soldadura verticales de F4, F5 y F6 tenían infusión entre capas y ranuras. No está fusionado, pero aún no hay poros y no hay mucho refuerzo en la parte superior de la soldadura. La costura de soldadura sin fusión entre capas y fusión de ranuras ocurre cuando la corriente de soldadura es inferior a 220 A, el voltaje es de 21 V, la velocidad de alimentación del alambre es inferior a 450 pulg./min, la velocidad de soldadura es superior a 15 pulg./min y la frecuencia de oscilación de la pistola de soldadura es inferior a 90 veces/min para aumentar la alimentación del alambre. Velocidad, corriente y voltaje (ajuste la longitud de extensión del alambre de soldadura), aumente la amplitud de oscilación de la pistola de soldadura, intente seleccionar una frecuencia de oscilación más rápida de la pistola de soldadura y controle la velocidad de soldadura de la parte de soldadura vertical. Tras las inspecciones F4, F5 y F6, no se encontró falta de fusión entre las capas. La ranura no está fusionada. Cuando la corriente es de 220-250 A, el voltaje es de 20-22 V, la velocidad de alimentación del alambre es de 450500 in/min y la velocidad de soldadura es de 1416 in/min, no se encuentra que la soldadura de la cubierta esté sin fusionar, pero el exceso de altura de la soldadura de la cubierta en la posición de soldadura por encima de la cabeza excede el estándar. El análisis muestra que el ancho de la soldadura de la cubierta es de aproximadamente 18^22 mm, que está cerca del rango de oscilación máximo de la pistola de soldadura CRC-P260. La amplia costura de soldadura, la gran amplitud de oscilación de la pistola de soldadura y la rápida frecuencia de oscilación hacen que el baño de fusión exista durante mucho tiempo y quede expuesto cuando la pistola esté en movimiento. La piscina tiene un efecto de agitación y el metal depositado en la posición de soldadura superior se combará bajo la acción de la gravedad, la fuerza electromagnética, etc., lo que provocará que el refuerzo de la soldadura en la posición de soldadura superior exceda el estándar.
Para asegurar un buen efecto de formación de cubierta, la soldadura de cubierta debe seleccionar una velocidad de soldadura menor y reducir la frecuencia de oscilación de la pistola de soldadura tanto como sea posible para hacer que la soldadura de cubierta sea delgada y ancha, reduciendo así el tiempo de existencia del baño fundido y logrando una reducción de El propósito de elevar la posición de Yu Gao. Con base en los resultados y análisis de la soldadura de prueba, finalmente se determinaron los parámetros del proceso de llenado y tapado completamente automático de soldadura de raíz STT + CRC de la línea de unión del Segundo Gasoducto Oeste-Este. Soldadura de acuerdo con los parámetros de soldadura en la Tabla 3. La soldadura ha sido inspeccionada y se encontró que no tiene defectos como poros, grietas y falta de fusión. La superficie de la soldadura está en buena forma y la metalografía macroscópica es buena. Las propiedades mecánicas de las soldaduras han sido probadas por el Centro de Tecnología de Soldadura del Instituto de Investigación de Oleoductos de Petróleo y Gas Natural de China, y todos los indicadores cumplen con los requisitos de construcción para la conexión de la línea de unión del Segundo Gasoducto Oeste-Este. La aplicación exitosa de la soldadura de raíz STT + soldadura automática CRC-P260 en tuberías de gran diámetro y paredes gruesas (ranura en V) refleja plenamente las características de alta calidad, eficiencia y baja intensidad de mano de obra de la tecnología de soldadura automática.
Los parámetros anteriores se utilizaron para pruebas de soldadura automática. Durante la prueba, se observó que las soldaduras automáticas son propensas a defectos como falta de fusión entre capas, falta de fusión de las paredes laterales, poros densos y exceso de altura en la parte superior de la soldadura.
Durante el proceso de soldadura de prueba, cuando la corriente era de 210~235A, el voltaje era de 21~23V, la velocidad de alimentación del alambre era de 420^480in/min, y la velocidad de soldadura era de 12215in/mir, se encontró que casi no había soldadura en las soldaduras F1, F2 y F3. No hay fusión entre capas, ni fusión de ranuras ni poros densos. El análisis muestra que el ancho de ranura de F1, F2, F3 y tres soldaduras es pequeño y la protección de gas es suficiente, por lo que no se generarán agujeros de nitrógeno; el pequeño ancho de ranura hace que la pistola de soldadura oscile pequeña y la frecuencia de oscilación alta. Bajo la condición de una cierta velocidad de alimentación del alambre, el material madre y el metal de relleno están completamente fusionados, por lo que la probabilidad de confusión es pequeña; el refuerzo de soldadura en la parte de soldadura superior no es grande. Cuando la corriente es de 200-250 A, el voltaje es de 18-22 V, la velocidad de alimentación del alambre es de 400-500 pulgadas/min y la velocidad de soldadura es de 12~16 pulgadas/min, durante la soldadura de prueba, se encontró que las posiciones de soldadura verticales de F4, F5 y F6 mostraron infusión entre capas y la ranura no está fusionada, pero aún no hay poros.
Hora de publicación: 18 de enero de 2024