[發明專利]一種直縫埋弧鋼管焊接工藝評定方法

無效

• 申請號: 201410101231.1
• 申請日: 2014-03-15
• 公開（公告）號: CN103831510A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 畢宗岳;張君;張錦剛;田小江;王勇;牛輝;宋紅兵;李博鋒;楊志孝;焦煒;王一岑;王冠慈
• 申請（專利權）人: 寶雞石油鋼管有限責任公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/025;B23K9/127;B23K9/095
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域：

本發明屬于焊接領域，涉及一種直縫埋弧鋼管焊接工藝，尤其是一種直縫埋弧鋼管焊接工藝評定方法。

背景技術：

油氣輸送用直縫埋弧焊管是國內外管道建設主要產品之一。根據石油輸送用鋼管技術規格書及技術條件要求，生產前必須在鋼管上或采用相同合金系的平板進行焊接工藝評定，以確保焊縫質量。

目前，在鋼管上進行焊接工藝評定需制管工廠進行預生產，但由于實際生產線較長，完成焊接工藝評定需要大量的人力物力，并在焊接參數調節過程造成大量管材的浪費等。采用平板對接進行焊接工藝評定，其無法模擬現場焊接時管材真實受力狀態與焊接溫度場，其參數調整量和焊縫形貌的控制與實際生產存在一定的差異。同時，國內外現有直縫埋弧焊接工藝均采用外縫5絲，內縫4絲的工藝，其焊接厚度最大為38mm，對大于40mm厚度的鋼管無法完成焊接工藝評定。這就需要一種可在實驗室進行直縫埋弧焊管工藝評定方法，確保與實際生產緊密結合，焊接過程不但可以真實代表管材真實狀態，而且真實模擬焊接過程溫度場，同時可進行壁厚大于40mm的直縫鋼管工藝評定。最終通過焊接參數調節，優化焊道形貌確保焊縫質量，又可以節約大量人力財力，減少管材的消耗等。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種直縫埋弧焊管工藝評定方法，克服了生產線上采用鋼管或實驗室采用平板進行焊接工藝評定的缺點。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：

采用約2米的直縫管段，通過管段軸向平行移動的焊接方式，并采用外縫6絲，內縫4絲的焊接工藝，可完成不同規格和壁厚大于40mm的直縫埋弧焊鋼管的工藝評定。由于該焊接工藝評定方法完全模擬了管材在實際生產焊接過程中材應力狀態與焊接溫度場，其焊接參數的調整與實際生產線基本一致，所以其結果用于實際直縫管生產中，具有較好的吻合性。最終通過評定的焊接工藝，能夠確保實際生產的直縫管材的焊縫質量，而且可節約大量人力物力，減少管材的消耗等。

本發明采用的技術方案：

使管材段沿管材段軸線方向平移；使焊槍在管材段上進行多自由度多絲埋弧內外焊；采用激光跟蹤系統、數字化焊接電源系統、焊接參數實時采集與記錄系統、交流伺服驅動系統，實時檢測與記錄焊縫的焊接位置、焊接參數、坡口尺寸及焊道形貌的，實現直縫埋弧焊管工藝評定。

采用直縫管材段進行焊接工藝評定，實現焊接時管材應力狀態及焊接溫度場與實際情況基本一致；采用管段沿軸向平行移動的焊接過程，實現鋼管內外縫焊接；采用6絲埋弧外焊機構及4絲埋弧內焊機構，實現最大壁厚達50mm的焊接工藝評定；采用激光跟蹤系統、數字化焊接電源系統、焊接參數實時采集與記錄系統及交流伺服驅動系統，實現焊縫自動跟蹤以及焊接位置、焊接參數、坡口尺寸及焊道形貌的實時檢測與記錄。

所述的直縫管段長2000-2400mm,管徑范圍Φ508mm-Φ1422mmm，壁厚小于等于50mm。

本發明具有的優點和效果：

1、本發明可在實驗室采用直縫管段代替平板進行焊接工藝評定焊。

2、本發明焊接過程管段的軸向運動采用交流伺服驅動系統，焊接速度平穩。

3、本發明激光跟蹤系統、數字化逆變焊接電源系統、焊接參數實時采集與記錄系統及交流伺服驅動系統，實驗過程可實現焊縫自動跟蹤以及焊接位置、焊接參數、坡口尺寸、焊道形貌的實時檢測與記錄。

附圖說明：

圖1是多功能多絲埋弧焊接裝置的整體結構示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是外焊主機與多自由度6絲埋弧外焊與MAG外焊機頭結構主視圖。

圖4是圖3的左視圖。

圖5是圖3的俯視圖。

圖6是多自由度6絲埋弧外焊與MAG外焊機頭水平旋轉示意圖。

圖7是多自由度6絲埋弧外焊與MAG外焊機頭側傾示意圖。

圖8是內焊機構與4絲直縫埋弧內焊機頭結構示意圖。

圖9是圖8的俯視圖。

圖10是3絲螺旋埋弧內焊機頭結構示意圖。

圖11是TIG/MIG組合內焊機頭結構示意圖。

圖12是多功能臺車機構主視圖。

圖13是圖12的俯視圖。