[發明專利]一種連續管全位置激光焊接工藝方法

有效

• 申請號: 201811619601.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109514086B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 羅剛;林正東
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅陽機電有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種連續管全位置激光焊接工藝方法。先對待焊的上管口和下管口進行坡口加工，再對加工好的上管口和下管口進行組對，最后對組對好的上管口和下管口進行連續管全位置激光焊接。本發明使用的全位置激光焊接的焊縫熔池面積和熔覆量僅為傳統電弧焊的1/4，熔深為傳統電弧焊的2倍以上，線能量為傳統電弧焊的1/3，因此，熱影響區大大縮小，使得焊縫附近的金屬組織減小、不易產生淬硬敏感缺陷。正因為激光焊縫熔池面積和熔覆量小，所以熔池液體的流動性和表面張力更容易控制，避免了焊縫背面成型不平整，進而避免了內凹和凸起的產生。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種連續管全位置激光焊接工藝方法。

背景技術

連續管(Coiled Tubing，簡稱CT管)主要用于石油天然氣及可燃冰鉆采作業，其是一種可以卷在滾筒上作業的高強度和高韌性鋼管，并具有很好的抗疲勞特性和撓性。連續管目前已被廣泛應用于油氣田鉆井、修井、完井、測井等工序。

通常數千米長的連接管卷成滾筒運輸，在油氣開采作業現場從滾筒上釋放進油井，連續管一旦注入油井后將無法旋轉。目前，我國油氣鉆采現場的連續管“管-管”對接焊工藝主要是依賴于手工或半自動鎢極氬弧焊工藝。為保證焊縫余高和背面成型，多采用單道多層的焊縫結構，即先用小電流根焊雙面成型，再用大電流填充。這種焊接工藝主要存在以下兩個缺點：

一是焊接合格率低，焊接線能量和熱影響區大，使得焊縫附近的金屬組織粗大、易產生淬硬敏感缺陷；

二是焊縫背面成型不平整，易產生內凹和凸起，影響連續管入井后流體和線纜的通過。

發明內容

本發明通過提供一種連續管全位置激光焊接工藝方法，解決了現有技術中存在的上述技術問題。

本發明提供了一種連續管全位置激光焊接工藝方法，包括：

對待焊的上管口和下管口進行坡口加工；

對加工好的所述上管口和下管口進行組對；

對組對好的上管口和下管口進行連續管全位置激光焊接。

進一步地，所述對待焊的上管口和下管口進行坡口加工，包括：

對所述上管口和下管口的管端進行坡口加工，以形成對稱的無間隙I型坡口。

進一步地，所述對加工好的所述上管口和下管口進行組對，包括：

對所述上管口和下管口進行裝夾、組對，確保所述上管口和下管口的管端坡口組對無間隙，允許局部間隙值k≤0.04mm，確保管口組對錯變量c≤0.16mm。

進一步地，在所述對加工好的所述上管口和下管口進行組對之后，還包括：

對組對后的所述上管口和下管口的管端坡口進行預熱。

進一步地，在所述對組對后的所述上管口和下管口的管端坡口進行預熱的過程中，預熱溫度為50℃～90℃，預熱范圍為焊道及兩側30mm～50mm。

進一步地，所述對組對好的上管口和下管口進行連續管全位置激光焊接，包括：

將所述上管口和下管口在圓周方向上的下半圓周劃分為擺動焊接區，所述上管口和下管口在圓周方向上的其余區域劃分為直線焊接區；

在所述擺動焊接區進行激光焊接時焊接光束擺動；

在所述直線焊接區進行激光焊接時焊接光束無擺動。

進一步地，所述擺動焊接區為管道下半圓周的4點鐘至8點鐘之間的區域。

進一步地，在所述擺動焊接區進行激光焊接時焊接光束擺動的過程中，焊接光束的擺動形式為三角擺動，擺幅為0.16mm±0.06mm,擺動頻率為50Hz-160Hz。