La saldatura completamente automatica di tubazioni di grande diametro e pareti spesse (superiori a 21 mm) utilizza spesso scanalature a U o scanalature composte. Poiché la lavorazione di scanalature di tipo 1 e scanalature composte è dispendiosa in termini di tempo e manodopera, l'efficienza della saldatura delle tubazioni è limitata. La lavorazione di scanalature a V è semplice, consentendo di risparmiare tempo e fatica. Tuttavia, quando si saldano automaticamente scanalature a V di tubazioni di grande diametro e pareti spesse, una selezione errata dei parametri di processo di giunzione può causare difetti di saldatura.
Poiché il grado di resistenza dei tubi in acciaio utilizzati nella costruzione di condotte è aumentato fino a livelli X70 e X80 e il diametro e lo spessore delle pareti dei tubi sono aumentati, la tecnologia di saldatura automatica ha iniziato gradualmente a essere applicata alla costruzione di condotte a partire dal 2003. La tecnologia di saldatura automatica delle condotte ha un grande potenziale nell'applicazione nella costruzione di condotte di grande diametro e pareti spesse grazie ai suoi vantaggi di elevata efficienza di saldatura, bassa intensità di manodopera e processo di saldatura meno influenzato da fattori umani.
Tuttavia, la tecnologia di saldatura automatica delle condotte nel mio Paese è in fase di sviluppo e alcuni problemi di giunzione, come radici non fuse, pareti laterali non fuse e scanalature complesse, non sono ancora stati completamente risolti: le pendenze di Tipo 1 vengono spesso utilizzate per la saldatura automatica di condotte di grande diametro e con pareti spesse. Le strutture di supporto come le scanalature per tubi o compositi e le macchine per la sagomatura delle scanalature terminali dei tubi non sono ancora mature, quindi è molto significativo studiare la tecnologia di saldatura automatica per scanalature sagomate per tubi di grande diametro e con pareti spesse.
La lunghezza totale della linea di collegamento Zhongwei-Jingbian del Secondo Gasdotto Ovest-Est è di circa 345 km. La Qing Construction Engineering Corporation, specializzata in tubi in acciaio ad alta resistenza, ha introdotto una saldatrice CRC completamente automatica, che è stata utilizzata sul tubo da 21,0 m di spessore nella sezione 1B della linea di collegamento.
Metodi di saldatura, attrezzature, materiali
Il metodo di saldatura utilizza la saldatura di radice STT + saldatrice automatica CRC-F260 per saldatura a caldo, riempimento e rivestimento. Attrezzatura di saldatura: saldatrice Lincoln STT, Lincoln DC-400, saldatrice automatica CRC-F260. Gas di protezione: gas di protezione per saldatura di radice STT 100% CO2, gas di protezione per saldatura completamente automatica 80% Ar + 20% CO2.
Le scanalature composite o scanalature profilate sono comunemente utilizzate nella saldatura automatica e possono essere utilizzate anche in condotte con spessori di parete ridotti. La loro caratteristica comune è la ridotta intercapedine nella scanalatura. Lo spessore della parete della condotta del secondo gasdotto Ovest-Est è di 21,0 mm e la larghezza superiore della scanalatura a Y è di circa 22 mm. Questa larghezza è prossima al limite di oscillazione della pistola di saldatura CRC-P260. Questo tipo di scanalatura rappresenta una sfida enorme per la saldatura automatica. I parametri del processo di saldatura del test di saldatura automatica sono stati determinati in base all'esperienza.
I parametri sopra indicati sono stati utilizzati per condurre test di saldatura automatica. Durante i test di saldatura, si è riscontrato che le saldature automatiche sono soggette a difetti quali mancanza di fusione tra gli strati, mancanza di fusione delle pareti laterali, pori densi e altezza eccessiva nella parte superiore della saldatura.
Durante il processo di saldatura di prova, con una corrente di 210-235 A, una tensione di 21-23 V, una velocità di avanzamento del filo di 420^480 pollici/min e una velocità di saldatura di 1215 pollici/min, si è riscontrato che non si formava quasi nessuno strato sulle saldature F1, F2 e F3. Non c'è fusione tra gli spazi, nessuna fusione nelle scanalature e pori densi. L'analisi mostra che la larghezza della scanalatura delle saldature F1, F2, F3 e tre è ridotta e la protezione del gas è sufficiente, quindi non si genereranno fori di azoto; la ridotta larghezza della scanalatura riduce l'oscillazione della pistola di saldatura e aumenta la frequenza di oscillazione. A una determinata velocità di avanzamento del filo, il materiale madre e il metallo d'apporto sono completamente fusi, quindi la probabilità di confusione è bassa; il rinforzo della saldatura nella parte di saldatura sopratesta non è elevato. Con una corrente di 200-250 A, una tensione di 18-22 V, una velocità di avanzamento del filo di 400-500 pollici/min e una velocità di saldatura di 1216 pollici/min, durante la saldatura di prova si è riscontrato che le posizioni di saldatura verticali di F4, F5 e F6 presentavano infusione di interstrato e scanalature. Non è fuso, ma non presenta pori e non c'è molto rinforzo nella parte di saldatura sopraelevata. Il cordone di saldatura senza fusione di interstrato e fusione di scanalature si verifica quando la corrente di saldatura è inferiore a 220 A, la tensione è di 21 V, la velocità di avanzamento del filo è inferiore a 450 pollici/min, la velocità di saldatura è superiore a 15 pollici/min e la frequenza di oscillazione della pistola di saldatura è inferiore a 90 volte/min per aumentare l'avanzamento del filo. Velocità, corrente e tensione (regolare la lunghezza di estensione del filo di saldatura), aumentare l'ampiezza di oscillazione della pistola per saldatura, provare a selezionare una frequenza di oscillazione più rapida della pistola per saldatura e controllare la velocità di saldatura della parte verticale. Dopo le ispezioni F4, F5 e F6, non è stata riscontrata alcuna mancanza di fusione tra gli strati. La scanalatura non è fusa. Quando la corrente è 220-250 A, la tensione è 20-22 V, la velocità di avanzamento del filo è 450-500 pollici/min e la velocità di saldatura è 1416 pollici/min, la saldatura di copertura non risulta non fusa, ma l'altezza eccessiva della saldatura di copertura nella posizione di saldatura sopraelevata supera lo standard. L'analisi mostra che la larghezza della saldatura di copertura è di circa 18-22 mm, che è prossima all'intervallo di oscillazione massimo della pistola per saldatura CRC-P260. L'ampio cordone di saldatura, l'ampia ampiezza di oscillazione della pistola di saldatura e la rapida frequenza di oscillazione fanno sì che il bagno di fusione rimanga a lungo e che venga esposto durante il movimento della pistola. Il bagno ha un effetto di agitazione e il metallo depositato nella posizione di saldatura sopratesta si abbasserà sotto l'azione della gravità, della forza elettromagnetica, ecc., il che porterà a un rinforzo della saldatura nella posizione di saldatura sopratesta superiore allo standard.
Per garantire un buon effetto di formazione del rivestimento, la saldatura del rivestimento dovrebbe selezionare una velocità di saldatura inferiore e ridurre il più possibile la frequenza di oscillazione della pistola di saldatura per rendere la saldatura del rivestimento sottile e ampia, riducendo così il tempo di permanenza del bagno di fusione e ottenendo una riduzione dello scopo di aumentare la posizione di Yu Gao. Sulla base dei risultati e dell'analisi della saldatura di prova, sono stati infine determinati i parametri del processo di saldatura di radice STT + riempimento e tappatura completamente automatici CRC della linea di collegamento del secondo gasdotto Ovest-Est. Saldare secondo i parametri di saldatura riportati nella Tabella 3. La saldatura è stata ispezionata e non ha riscontrato difetti come pori, crepe e mancanza di fusione. La superficie della saldatura è in buone condizioni e la metallografia macroscopica è buona. Le proprietà meccaniche delle saldature sono state testate dal Welding Technology Center del China Petroleum and Natural Gas Pipeline Research Institute e tutti gli indicatori soddisfano i requisiti di costruzione per il collegamento della linea di collegamento del secondo gasdotto Ovest-Est. L'applicazione di successo della saldatura di radice STT + saldatura automatica CRC-P260 su tubi di grande diametro e pareti spesse (scanalature a V) riflette pienamente le caratteristiche di alta qualità, efficienza e bassa intensità di manodopera della tecnologia di saldatura automatica.
I parametri sopra indicati sono stati utilizzati per i test di saldatura automatica. Durante i test di saldatura, si è riscontrato che le saldature automatiche sono soggette a difetti quali mancanza di fusione tra gli strati, mancanza di fusione delle pareti laterali, pori densi e altezza eccessiva nella parte superiore della saldatura.
Durante il processo di saldatura di prova, con una corrente di 210~235 A, una tensione di 21~23 V, una velocità di avanzamento del filo di 420^480 pollici/min e una velocità di saldatura di 12215 pollici/mir, si è riscontrato che non vi era quasi alcuna saldatura sulle saldature F1, F2 e F3. Non vi è fusione tra gli strati, né fusione di scanalature e pori densi. L'analisi mostra che la larghezza della scanalatura delle saldature F1, F2, F3 e tre è ridotta e la protezione del gas è sufficiente, quindi non si genereranno fori di azoto; la ridotta larghezza della scanalatura riduce l'oscillazione della pistola di saldatura e aumenta la frequenza di oscillazione. A una determinata velocità di avanzamento del filo, il materiale madre e il metallo d'apporto sono completamente fusi, quindi la probabilità di confusione è bassa; il rinforzo della saldatura nella parte di saldatura sopratesta non è elevato. Quando la corrente è 200-250 A, la tensione è 18-22 V, la velocità di alimentazione del filo è 400-500 pollici/min e la velocità di saldatura è 12~16 pollici/min, durante la saldatura di prova, è stato riscontrato che le posizioni di saldatura verticali di F4, F5 e F6 mostravano infusione interstrato e la scanalatura non è fusa, ma non ci sono ancora pori
Data di pubblicazione: 18-01-2024