Büyük çaplı, kalın duvarlı (21 mm'den büyük) boru hatlarının tam otomatik kaynak işlemlerinde genellikle U şeklinde oluklar veya bileşik oluklar kullanılır. Tip 1 olukların ve bileşik olukların işlenmesi zaman alıcı ve emek yoğun olduğundan, boru hattı kaynağının verimliliği sınırlıdır. V şeklindeki olukların işlenmesi basittir ve zamandan ve emekten tasarruf sağlar. Ancak, büyük çaplı, kalın duvarlı boru hatlarının V şeklindeki oluklarının otomatik olarak kaynaklanması durumunda, birleştirme işlemi parametrelerinin yanlış seçilmesi kaynak hatalarına yol açacaktır.
Boru hattı yapımında kullanılan çelik boruların mukavemet sınıflarının X70 ve X80 seviyelerine çıkması, boru çaplarının ve et kalınlıklarının artmasıyla birlikte 2003 yılından itibaren boru hattı yapımında otomatik kaynak teknolojisi kademeli olarak uygulanmaya başlanmıştır. Otomatik boru hattı kaynak teknolojisi, yüksek kaynak verimliliği, düşük işçilik yoğunluğu ve kaynak işleminin insan faktöründen daha az etkilenmesi gibi avantajları nedeniyle büyük çaplı, kalın et kalınlıklı boru hattı yapımında büyük bir potansiyele sahiptir.
Ancak, ülkemizdeki otomatik boru hattı kaynak teknolojisi henüz gelişme aşamasındadır ve kaynaklanmamış kökler, kaynaklanmamış yan duvarlar ve karmaşık oluklar gibi birleştirmedeki bazı sorunlar henüz tam olarak çözülmemiştir: Tip 1 eğimler genellikle büyük çaplı ve kalın duvarlı boru hatlarının otomatik kaynaklanmasında kullanılır. Boru veya kompozit oluklar ve boru ucu oluk şekillendirme makineleri gibi destekleyici tesisler henüz olgunlaşmadığından, büyük çaplı ve kalın duvarlı borular için otomatik kaynak teknolojisini incelemek oldukça anlamlıdır.
İkinci Batı-Doğu Doğalgaz Boru Hattı'nın Zhongwei-Jingbian bağlantı hattının toplam uzunluğu yaklaşık 345 km'dir. Çelik boru mukavemet sınıfı Qing İnşaat Mühendislik Şirketi, bağlantı hattının 1B bölümündeki 21,0 m et kalınlığındaki boruda kullanılan CRC tam otomatik kaynak makinesini tanıttı.
Kaynak yöntemleri, ekipmanları, malzemeleri
Kaynak yönteminde sıcak kaynak, dolgu ve kaplama için STT kök kaynağı + CRC-F260 otomatik kaynak makinesi kullanılmaktadır. Kaynak ekipmanları: Lincoln STT kaynak makinesi, Lincoln DC-400, CRC-F260 otomatik kaynak makinesi. Koruyucu gaz: STT kök kaynağı koruyucu gazı %100 CO2, tam otomatik kaynak koruyucu gazı %80 Ar + %20 CO2.
Kompozit oluklar veya profil olukları otomatik kaynakta yaygın olarak kullanılır ve profil olukları, küçük et kalınlıklarına sahip boru hatlarında da kullanılabilir. Ortak özellikleri, oluktaki boşluğun küçük olmasıdır. İkinci Batı-Doğu Gaz Boru Hattı'nın boru hattının et kalınlığı 21,0 mm ve Y şeklindeki oluğun üst genişliği yaklaşık 22 m'dir. Bu genişlik, CRC-P260 kaynak tabancasının salınım sınırına yakındır. Bu tür oluklar, otomatik kaynak için büyük bir zorluktur. Otomatik kaynak testinin kaynak işlemi parametreleri deneyime dayanarak belirlenmiştir.
Yukarıdaki parametreler otomatik kaynak testleri gerçekleştirmek için kullanılmıştır. Test kaynağı sırasında, otomatik kaynakların katmanlar arası füzyon eksikliği, yan duvar füzyon eksikliği, yoğun gözenekler ve üstten kaynak yapılan kısımda aşırı yükseklik gibi kusurlara eğilimli olduğu tespit edilmiştir.
Test kaynak işlemi sırasında, akım 210-235A, voltaj 21-23V, tel besleme hızı 420^480in/dak ve kaynak hızı 1215in/dak olduğunda, F1, F2 ve F3 kaynaklarında neredeyse hiç katman oluşmadığı tespit edildi. Boşluklar arasında füzyon yok, oluklarda füzyon yok ve yoğun gözenekler var. Analiz, F1, F2, F3 ve üç kaynağın oluk genişliğinin küçük ve gaz korumasının yeterli olduğunu, bu nedenle azot delikleri oluşmayacağını; küçük oluk genişliğinin kaynak tabancasının salınımını küçük ve salınım frekansını yüksek yaptığını göstermektedir. Belirli bir tel besleme hızı koşulu altında, ana malzeme ve dolgu metali tamamen erimiştir, bu nedenle karışma olasılığı küçüktür; üstten kaynak yapılan kısımdaki kaynak takviyesi büyük değildir. Akım 200-250A, voltaj 18-22V, tel besleme hızı 400-500in/dak ve kaynak hızı 1216in/dak olduğunda, test kaynağı sırasında F4, F5 ve F6'nın dikey kaynak konumlarında katmanlar arası infüzyon ve oluklar olduğu bulunmuştur. Erimemiş olmasına rağmen hala gözenek yoktur ve üstten kaynak yapılan kısımda fazla takviye yoktur. Katmanlar arası füzyon ve oluk füzyonu olmayan kaynak dikişi, kaynak akımı 220A'den az, voltaj 21V, tel besleme hızı 450 in/dak'dan az, kaynak hızı 15in/dak'dan fazla ve kaynak tabancası salınım frekansı tel beslemesini artırmak için dakikada 90 kereden az olduğunda meydana gelir. Hız, akım ve voltaj (kaynak telinin uzatma uzunluğunu ayarlayın), kaynak tabancasının salınım genliğini artırın, kaynak tabancasının daha hızlı bir salınım frekansını seçmeye çalışın ve dikey kaynak parçasının kaynak hızını kontrol edin. F4, F5 ve F6 denetimlerinden sonra, katmanlar arasında füzyon eksikliği bulunamadı. Oluk kaynaşmamış. Akım 220-250A, voltaj 20-22V, tel besleme hızı 450500in/dak ve kaynak hızı 1416in/dak olduğunda, kapak kaynağının kaynaşmamış olduğu bulunmamıştır, ancak üstten kaynak pozisyonunda kapak kaynağının aşırı yüksekliği standardı aşmaktadır. Analiz, kapak kaynağının genişliğinin yaklaşık 18^22mm olduğunu, bunun da CRC-P260 kaynak tabancasının maksimum salınım aralığına yakın olduğunu göstermektedir. Geniş kaynak dikişi, kaynak tabancasının büyük salınım genliği ve hızlı salınım frekansı, erimiş metal havuzunun uzun süre kalmasını sağlar ve tabanca hareket ederken erimiş metal havuzu açığa çıkar. Havuzun karıştırıcı bir etkisi vardır ve üstten kaynak pozisyonunda biriken metal, yerçekimi, elektromanyetik kuvvet vb. etkiler altında sarkarak üstten kaynak pozisyonundaki kaynak takviyesinin standartların üzerine çıkmasına neden olur.
İyi bir örtü oluşturma etkisi sağlamak için, örtü kaynağı daha düşük bir kaynak hızı seçmeli ve örtü kaynağını ince ve geniş hale getirmek için kaynak tabancası salınım frekansını mümkün olduğunca azaltmalıdır, böylece erimiş havuz kalma süresi azaltılarak Yu Gao'nun konumunun yükseltilmesi amaçlanmaktadır. Test kaynak sonuçları ve analizlere dayanarak, İkinci Batı-Doğu Gaz Boru Hattı'nın bağlantı hattının STT kök kaynağı + CRC tam otomatik doldurma ve kapatma işlem parametreleri nihayet belirlenmiştir. Tablo 3'teki kaynak parametrelerine göre kaynak yapın. Kaynak incelenmiş ve gözenek, çatlak ve füzyon eksikliği gibi herhangi bir kusur bulunmadığı tespit edilmiştir. Kaynak yüzeyi iyi durumdadır ve makroskobik metalografi iyidir. Kaynakların mekanik özellikleri Çin Petrol ve Doğal Gaz Boru Hattı Araştırma Enstitüsü Kaynak Teknolojisi Merkezi tarafından test edilmiştir ve tüm göstergeler İkinci Batı-Doğu Gaz Boru Hattı'nın bağlantı hattı bağlantısı için inşaat gereksinimlerini karşılamaktadır. Büyük çaplı, kalın duvarlı (V-oluklu) borularda STT kök kaynağı + CRC-P260 otomatik kaynağının başarılı bir şekilde uygulanması, otomatik kaynak teknolojisinin yüksek kaliteli, verimli ve düşük iş gücü yoğunluklu özelliklerini tam olarak yansıtmaktadır.
Yukarıdaki parametreler otomatik kaynak testleri için kullanılmıştır. Test kaynağı sırasında, otomatik kaynakların katmanlar arası kaynaşma eksikliği, yan duvar kaynaşması eksikliği, yoğun gözenekler ve üstten kaynak yapılan kısımda aşırı yükseklik gibi kusurlara eğilimli olduğu görülmüştür.
Test kaynak işlemi sırasında, akım 210~235A, voltaj 21~23V, tel besleme hızı 420^480in/dak ve kaynak hızı 12215in/mir olduğunda, F1, F2 ve F3 kaynaklarında neredeyse hiç kaynak olmadığı bulundu. Katmanlar arasında füzyon, oluklarda füzyon ve yoğun gözenekler yoktur. Analiz, F1, F2, F3 ve üç kaynağın oluk genişliğinin küçük ve gaz korumasının yeterli olduğunu, bu nedenle azot delikleri oluşmayacağını; küçük oluk genişliğinin kaynak tabancasının salınımını küçük ve salınım frekansını yüksek yaptığını göstermektedir. Belirli bir tel besleme hızı koşulu altında, ana malzeme ve dolgu metali tamamen erimiştir, bu nedenle karışıklık olasılığı küçüktür; üstten kaynak yapılan kısımdaki kaynak takviyesi büyük değildir. Akım 200-250A, voltaj 18-22V, tel besleme hızı 400-500in/dak ve kaynak hızı 12~16in/dak olduğunda, test kaynağı sırasında, F4, F5 ve F6'nın dikey kaynak konumlarında katmanlar arası infüzyon ve oluk kaynaşmamış ancak hala gözenek olmadığı görülmüştür.
Gönderim zamanı: 18 Ocak 2024