管道焊接工藝有哪些?經過長期的發(fā)展,油氣管道焊接工藝十分豐富,涵蓋各種手工焊接、半自動焊接、全自動焊接技術,焊接工藝的自動化水平越來越高,各種全自動焊接技術包括焊接機器人逐漸得到廣泛應用,大幅提高了油氣管道焊接效率和質量,降低工作人員的勞動強度。今天小編就帶大家一起來了解一下管道焊接工藝都有哪些吧。
一、目前已有的管道焊接工藝
1.熔化焊工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
熔化焊是管道焊接的主要工藝形式,包括電弧焊、熔化極氣體保護焊、埋弧焊等,從發(fā)展歷程來看從焊條電弧焊、半自動焊到自動焊。焊條電弧焊是管道焊接的常用工藝方法,分為向上立焊和向下立焊兩種,焊條電弧向上立焊的焊接電弧由下向上移動,采用高纖維素焊條、低氫型焊條,管口組對間隙大,采用熄弧操作法完成焊接,焊層厚度較大;向下立焊的焊接電弧向下移動,使用焊條同向上立焊,但焊層厚度較薄,管口組對間隙小,使用大電流、多層、快速焊接方法,技術簡單易掌握,焊接效率更高。
2. 壓力焊工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
壓力焊的工藝形式眾多,除上述工藝方法外,還有摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊等形式。壓力焊是對焊件施加一定壓力,使接合面緊密接觸產生塑性變形而完成焊接。閃光對焊是一種較為常見的壓力焊方法,利用低電壓、強交流電作用熔化管端,借助外加壓力使熔化管端形成連接接頭,需要使用閃光對接焊機、焊縫清理機、移動電站等設備組成的機組,適用于油氣管道現(xiàn)場和基地施工。爆炸焊利用炸藥爆炸的沖擊力實現(xiàn)焊接,應用于油氣管道焊接時需
在外面加管套,該工藝使用設備少、方便現(xiàn)場焊接,但難以選擇適合方法對接頭缺陷進行檢測,且存在安全和噪聲等問題,應用越來越少。
二、新的管道焊接工藝
隨著焊接工藝技術的發(fā)展成熟,越來越多新的焊接工藝在管道工程中得到應用。目前,具有廣闊發(fā)展前景的主要有高能束焊和摩擦焊工藝。
1. 高能束焊
高能束焊在油氣管道工程中的應用主要有電子束焊和激光焊兩種。
(1)電子束焊
電子束焊利用加速和聚焦的電子束轟擊焊接面實現(xiàn)焊工件的熔化焊接,具有熱變形量小、抗氧化能力強和工藝重復性好等優(yōu)勢。電子束焊在管道工程中的應用,可以在大直徑、厚壁化管道焊接中保持高質量、快速度的特點。
(2)激光焊
激光焊借助聚焦的激光束轟擊焊件完成焊接,由于激光的折射、聚焦等光學性質,適用于可達性差的部位焊接,且具有焊接變形小等優(yōu)點,但缺點在于設備價格昂貴且電光轉換效率不
高。近年來,光纖激光器得到高速發(fā)展,具有使用壽命長、效率高、體積小和光纖傳輸?shù)葍?yōu)點。
2.摩擦焊
摩擦焊在油氣管道工程中的應用主要是徑向和攪拌摩擦焊工藝。
(1)徑向摩擦焊
徑向摩擦焊起源于特種連續(xù)驅動摩擦焊,隨著油氣管道鋪設越接越長,常規(guī)的軸向摩擦焊機難以滿足軸向加壓頂鍛要求,可以采用徑向連續(xù)環(huán)旋轉的摩擦焊工藝,該工藝具有連接效率高、可重復性好、焊縫成形質量高等優(yōu)點,適用于常規(guī)手段難以連接的焊接作業(yè)。
(2)攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊利用高速旋轉焊具與工件摩擦使焊材局部熔化,在焊具擠壓下形成固相焊縫,適用于輕金屬的焊接。攪拌摩擦焊的優(yōu)勢在于接頭性能好、焊接環(huán)境好,但對于高熔點高強度材料焊接難度較大。
隨著管道工程的不斷發(fā)展,管道口徑、壁厚、壓力增大帶來更大的運輸能力,也對管道焊接工藝提出了更高的要求。手工焊接、半自動焊接等傳統(tǒng)方式受人為因素影響大,焊接速度有限,一次焊接合格率不高,且焊工勞動強度大,無法滿足油氣管道工程發(fā)展的需求,自動焊技術是管道焊接工藝發(fā)展的主流趨勢。