[發明專利]一種油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法

有效

• 申請號: 202011161490.5
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112453737B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 李濤;汪洋;曹鴻猷;邵永波
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/053;B23K37/02;B23K101/06
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發明提供一種油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法，涉及管道焊接技術領域，包括以下步驟：S1：管道端部通過熱加工成型；S2：在成型的管道端部加工墩頭，使得墩頭靠近管道端部的一端的厚度小于墩頭遠離管道端部的一端的厚度；S3：在墩頭遠離管道端部的一端切割焊縫坡口；S4：將兩個管道端部的墩頭的焊縫坡口對接在一起，在兩個焊縫坡口之間進行填焊。本發明一種油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法簡單方便，焊縫尺寸和質量易于保證，可以保證焊接接頭的承載力，可以有效降低應力集中，提高焊接接頭的疲勞壽命。

技術領域

本發明涉及管道焊接技術領域，

尤其是，本發明涉及一種油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法。

背景技術

由于高強度高韌性焊接材料的制造難度越來越大，實現大應變高強度油氣運輸鋼管環焊接頭高強匹配很困難，尤其是在管道焊接施工中廣泛使用的自保護藥芯焊絲現階段難以達到高強度高韌性要求，環焊縫焊接成為高強度管線鋼發展應用的瓶頸。焊絲強度不足會導致焊接方法強度難以匹配大應變高強度管線的強度。此外，大應變高強度鋼管受其冶金特點的影響，易在焊接方法熱影響區產生軟化帶，由于軟化帶的存在，同樣會降低焊接區域的承載力，使焊接方法強度難以匹配管線強度。

目前工程中一般采用補強覆蓋焊接法解決大應變金屬管道強度匹配問題，在完成傳統對接環焊縫后，繼續施焊，在焊縫中間部位，通過增加焊縫的高度提高接頭的承載力，在熱影響軟化區，通過增加覆蓋焊縫，增加該處的截面高度，從而提高此處的承載力，例如中國專利發明專利CN103994302A涉及煤氣管道焊接加固領域，特別是煤氣管道補坯焊接加固方法。針對停系統處理煤氣管道泄漏耗時、耗能、操作復雜、威脅人生安全和煤氣放散污染環境的問題，根據金屬焊接性能及塑性并結合多年煤氣管道堵漏試驗，得出了補坯加固技術，達到在施焊小范圍內無泄漏煤氣的干擾，避開了煤氣易燃、易爆、有毒的問題，對可焊的設備、管道上出現的焊縫薄弱環節及煤氣管道長期投運造成的減薄部位進行了加固，為公司安全生產發揮了作用，產生了巨大的經濟效益和環保效益。

但是上述方法依然存在以下缺點：1）現場施焊，補強覆蓋焊的焊接質量和尺寸難以保證；2）比鄰補強覆蓋焊的管壁會出現新的熱影響軟化區，該區域截面即為管壁壁厚，因此新形成的軟化區同樣會降低接頭的承載力；3）補強覆蓋焊焊趾處與母材難以形成圓滑過渡，因此該處仍然可能存在超高的應力集中。

因此為了解決這些問題，設計一種合理的油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法對我們來說是很有必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單方便，焊縫尺寸和質量易于保證，可以保證焊接接頭的承載力，可以有效降低應力集中，提高焊接接頭的疲勞壽命的油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案得以實現的：

一種油氣運輸金屬管道墩頭焊接方法，包括以下步驟：

S1：管道端部通過熱加工成型；

S2：在成型的管道端部加工墩頭，使得墩頭靠近管道端部的一端的厚度小于墩頭遠離管道端部的一端的厚度；

S3：在墩頭遠離管道端部的一端切割焊縫坡口；

S4：將兩個管道端部的墩頭的焊縫坡口對接在一起，在兩個焊縫坡口之間進行填焊。

作為本發明的優選，還包括S5：在焊縫填焊完成之后，在焊縫外側進行打磨，形成焊趾與墩頭外側的圓滑過渡。

作為本發明的優選，在執行步驟S5之前，在焊縫的焊趾部位進行補焊。

作為本發明的優選，執行步驟S1時，管道端部熱加工方式為熱軋成型。

作為本發明的優選，執行步驟S2時，墩頭越遠離管道端部單位長度，墩頭的厚度增加量越大。