Pengelasan otomatis penuh pada pipa berdiameter besar dan berdinding tebal (lebih dari 21 mm) sering menggunakan alur berbentuk U atau alur majemuk. Karena pemrosesan alur tipe 1 dan alur majemuk memakan waktu dan tenaga, efisiensi pengelasan pipa menjadi terbatas. Pemrosesan alur berbentuk V lebih sederhana, menghemat waktu dan tenaga. Namun, ketika melakukan pengelasan alur berbentuk V pada pipa berdiameter besar dan berdinding tebal secara otomatis, pemilihan parameter proses sambungan yang tidak tepat akan menyebabkan cacat pengelasan.
Seiring dengan peningkatan mutu baja pipa yang digunakan dalam konstruksi saluran pipa hingga level X70 dan X80, serta peningkatan diameter dan ketebalan dinding pipa, teknologi pengelasan otomatis secara bertahap mulai diterapkan dalam konstruksi saluran pipa sejak tahun 2003. Teknologi pengelasan saluran pipa otomatis memiliki potensi besar dalam penerapan konstruksi saluran pipa berdiameter besar dan berdinding tebal karena keunggulannya dalam efisiensi pengelasan yang tinggi, intensitas kerja yang rendah, dan proses pengelasan yang kurang dipengaruhi oleh faktor manusia.
Namun, teknologi pengelasan pipa otomatis di negara saya masih dalam tahap pengembangan, dan beberapa masalah dalam penyambungan, seperti akar yang tidak menyatu, dinding samping yang tidak menyatu, dan alur yang kompleks, belum sepenuhnya teratasi: Kemiringan Tipe 1 sering digunakan untuk pengelasan otomatis pipa berdiameter besar dan berdinding tebal. Fasilitas pendukung seperti alur pipa atau komposit dan mesin pembentuk alur ujung pipa belum matang, sehingga sangat berarti untuk mempelajari teknologi pengelasan otomatis untuk pipa berdiameter besar dan berdinding tebal dengan alur berbentuk.
Panjang total jalur penghubung Zhongwei-Jingbian dari Pipa Gas Barat-Timur Kedua adalah sekitar 345 km. Perusahaan Teknik Konstruksi Qing memperkenalkan mesin pengelasan otomatis CRC kelas kekuatan pipa baja, yang digunakan pada pipa dengan ketebalan dinding 21,0 m di bagian 1B jalur penghubung.
Metode pengelasan, peralatan, material
Metode pengelasan menggunakan pengelasan akar STT + mesin las otomatis CRC-F260 untuk pengelasan panas, pengisian, dan pelapisan. Peralatan pengelasan: Mesin las STT Lincoln, Lincoln DC-400, mesin las otomatis CRC-F260. Gas pelindung: Gas pelindung pengelasan akar STT 100% CO2, gas pelindung pengelasan otomatis penuh 80% Ar + 20% CO2.
Alur komposit atau alur profil umumnya digunakan dalam pengelasan otomatis, dan alur profil juga dapat digunakan pada pipa dengan ketebalan dinding yang kecil. Ciri umum keduanya adalah celah pada alur yang kecil. Ketebalan dinding pipa Saluran Gas Barat-Timur Kedua adalah 21,0 mm, dan lebar bagian atas alur berbentuk Y sekitar 22 m. Lebar ini mendekati batas ayunan pistol las CRC-P260. Jenis alur ini merupakan tantangan besar untuk pengelasan otomatis. Parameter proses pengelasan pada uji pengelasan otomatis ditentukan berdasarkan pengalaman.
Parameter-parameter di atas digunakan untuk melakukan uji pengelasan otomatis. Selama pengujian pengelasan, ditemukan bahwa pengelasan otomatis rentan terhadap cacat seperti kurangnya fusi antar lapisan, kurangnya fusi dinding samping, pori-pori yang padat, dan ketinggian berlebih pada bagian pengelasan di atas kepala.
Selama proses pengelasan uji, ketika arus 210-235A, tegangan 21-23V, kecepatan pengumpanan kawat 420-480 in/menit, dan kecepatan pengelasan 1215 in/menit, ditemukan bahwa hampir tidak ada lapisan yang muncul pada lasan F1, F2, dan F3. Tidak ada fusi antar ruang, tidak ada fusi pada alur, dan pori-pori padat. Analisis menunjukkan bahwa lebar alur F1, F2, F3, dan ketiga lasan tersebut kecil dan perlindungan gas memadai, sehingga tidak akan terbentuk lubang nitrogen; lebar alur yang kecil membuat ayunan pistol las kecil dan frekuensi ayunan tinggi. Dalam kondisi kecepatan pengumpanan kawat tertentu, material induk dan logam pengisi sepenuhnya menyatu, sehingga kemungkinan terjadinya pencampuran kecil; penguatan las pada bagian pengelasan di atas kepala tidak besar. Ketika arus 200-250A, tegangan 18-22V, kecepatan pengumpanan kawat 400-500 in/menit, dan kecepatan pengelasan 12-16 in/menit, selama pengujian pengelasan, ditemukan bahwa posisi pengelasan vertikal F4, F5, dan F6 memiliki infusi antar lapisan dan alur. Meskipun tidak menyatu, masih belum ada pori-pori, dan tidak banyak penguatan pada bagian pengelasan di atas kepala. Sambungan las tanpa infusi antar lapisan dan infusi alur terjadi ketika arus pengelasan kurang dari 220A, tegangan 21V, kecepatan pengumpanan kawat kurang dari 450 in/menit, kecepatan pengelasan lebih besar dari 15 in/menit, dan frekuensi ayunan pistol las kurang dari 90 kali/menit. Untuk meningkatkan kecepatan pengumpanan kawat, arus, dan tegangan (sesuaikan panjang ekstensi kawat las), tingkatkan amplitudo ayunan pistol las, coba pilih frekuensi ayunan pistol las yang lebih cepat, dan kendalikan kecepatan pengelasan bagian pengelasan vertikal. Setelah inspeksi F4, F5, dan F6, tidak ditemukan kurangnya fusi antar lapisan. Alur tidak menyatu. Ketika arus 220-250A, tegangan 20-22V, kecepatan pengumpanan kawat 450-500 in/menit, dan kecepatan pengelasan 14-16 in/menit, pengelasan penutup tidak ditemukan tidak menyatu, tetapi ketinggian berlebih dari pengelasan penutup pada posisi pengelasan di atas kepala melebihi standar. Analisis menunjukkan bahwa lebar pengelasan penutup sekitar 18-22 mm, yang mendekati rentang ayunan maksimum dari pistol las CRC-P260. Sambungan las yang lebar, amplitudo ayunan pistol las yang besar, dan frekuensi ayunan yang cepat menyebabkan kolam lelehan bertahan lama dan kolam lelehan akan terpapar saat pistol bergerak. Kolam las memiliki efek pengadukan, dan logam yang diendapkan pada posisi pengelasan di atas kepala akan melorot akibat gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, dll., yang akan menyebabkan penguatan las pada posisi pengelasan di atas kepala melebihi standar.
Untuk memastikan efek pembentukan penutup yang baik, pengelasan penutup harus memilih kecepatan pengelasan yang lebih kecil dan mengurangi frekuensi ayunan pistol las sebisa mungkin agar lasan penutup tipis dan lebar, sehingga mengurangi waktu keberadaan kolam lelehan dan mencapai tujuan pengurangan posisi Yu Gao. Berdasarkan hasil pengelasan uji dan analisis, parameter proses pengelasan akar STT + pengisian dan penutupan otomatis penuh CRC pada jalur penghubung Pipa Gas Barat-Timur Kedua akhirnya ditentukan. Pengelasan dilakukan sesuai dengan parameter pengelasan pada Tabel 3. Lasan telah diperiksa dan ditemukan tidak memiliki cacat seperti pori-pori, retakan, dan kurangnya fusi. Permukaan lasan dalam kondisi baik dan metalografi makroskopisnya baik. Sifat mekanik lasan telah diuji oleh Pusat Teknologi Pengelasan Institut Penelitian Pipa Minyak dan Gas Alam Tiongkok, dan semua indikator memenuhi persyaratan konstruksi untuk sambungan jalur penghubung Pipa Gas Barat-Timur Kedua. Keberhasilan penerapan pengelasan akar STT + pengelasan otomatis CRC-P260 pada pipa berdiameter besar dan berdinding tebal (alur V) sepenuhnya mencerminkan karakteristik teknologi pengelasan otomatis yang berkualitas tinggi, efisien, dan berintensitas kerja rendah.
Parameter-parameter di atas digunakan untuk pengujian pengelasan otomatis. Selama pengujian pengelasan, ditemukan bahwa pengelasan otomatis rentan terhadap cacat seperti kurangnya fusi antar lapisan, kurangnya fusi dinding samping, pori-pori yang padat, dan ketinggian berlebih pada bagian pengelasan di atas kepala.
Selama proses pengelasan uji, ketika arus 210~235A, tegangan 21~23V, kecepatan pengumpanan kawat 420^480 in/menit, dan kecepatan pengelasan 12215 in/menit, ditemukan bahwa hampir tidak ada pengelasan pada lasan F1, F2, dan F3. Tidak ada fusi antar lapisan, tidak ada fusi alur dan pori-pori padat. Analisis menunjukkan bahwa lebar alur F1, F2, F3, dan ketiga lasan tersebut kecil dan perlindungan gas memadai, sehingga tidak akan terbentuk lubang nitrogen; lebar alur yang kecil membuat ayunan pistol las kecil dan frekuensi ayunan tinggi. Dalam kondisi kecepatan pengumpanan kawat tertentu, material induk dan logam pengisi sepenuhnya menyatu, sehingga kemungkinan terjadinya pencampuran kecil; penguatan las pada bagian pengelasan di atas kepala tidak besar. Ketika arus 200-250A, tegangan 18-22V, kecepatan pengumpanan kawat 400-500in/min, dan kecepatan pengelasan 12-16in/min, selama pengujian pengelasan, ditemukan bahwa posisi pengelasan vertikal F4, F5, dan F6 menunjukkan infus antar lapisan dan alur tidak menyatu, tetapi masih tidak ada pori-pori.
Waktu posting: 18 Januari 2024