壓力管道焊接技術(shù)

1、1 1、國(guó)內(nèi)外壓力管道的發(fā)展過(guò)程國(guó)內(nèi)外壓力管道的發(fā)展過(guò)程2 2、壓力管道用鋼及制管壓力管道用鋼及制管3 3、壓力管道焊接施工壓力管道焊接施工4 4、焊接應(yīng)力和變形焊接應(yīng)力和變形5 5、焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定6 6、焊接質(zhì)量控制焊接質(zhì)量控制7 7、管道的在線焊接及修復(fù)管道的在線焊接及修復(fù) 與公路、水道、鐵路以及航空運(yùn)輸相比，管道運(yùn)輸成本最低。系統(tǒng)化 網(wǎng)絡(luò)化人類(lèi)離不開(kāi)管道 人體內(nèi)的管道和容器、生活、交流1.1 1.1 國(guó)外壓力管道的發(fā)展歷史國(guó)外壓力管道的發(fā)展歷史1.2 1.2 我國(guó)早期的輸油管道和輸氣管道我國(guó)早期的輸油管道和輸氣管道1.3 1.3 我國(guó)已經(jīng)建成和將要建設(shè)的管道工我國(guó)已經(jīng)建成和將要

2、建設(shè)的管道工程程18651865年在美國(guó)賓夕法尼亞州建立了第一條輸油管道，直徑年在美國(guó)賓夕法尼亞州建立了第一條輸油管道，直徑50mm50mm，全長(zhǎng)，全長(zhǎng)9km9km，材質(zhì)是絲扣連接的鑄鐵管。，材質(zhì)是絲扣連接的鑄鐵管。18741874年該州年該州又建立了一條直徑又建立了一條直徑100mm100mm，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度96km96km的管道，開(kāi)始了與鐵的管道，開(kāi)始了與鐵路的競(jìng)爭(zhēng)。路的競(jìng)爭(zhēng)。在第一次世界大戰(zhàn)前，機(jī)械接頭也由焊接取代。第二次世在第一次世界大戰(zhàn)前，機(jī)械接頭也由焊接取代。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)政府資助建立了一條直徑界大戰(zhàn)期間，美國(guó)政府資助建立了一條直徑630mm630mm，全長(zhǎng)，全長(zhǎng)2240km

3、2240km的成品油管道。的成品油管道。美國(guó)美國(guó)19771977年建成投產(chǎn)的橫貫阿拉斯加的原油管道，全長(zhǎng)年建成投產(chǎn)的橫貫阿拉斯加的原油管道，全長(zhǎng)1276.8km1276.8km，管徑，管徑1220mm1220mm，是世界上第一條進(jìn)入北極地區(qū)的，是世界上第一條進(jìn)入北極地區(qū)的原油管道，其中原油管道，其中615km615km采用高架鋪設(shè)。采用高架鋪設(shè)。原蘇聯(lián)原蘇聯(lián)19641964年建設(shè)的第一條年建設(shè)的第一條“友誼友誼”輸油管道，第輸油管道，第一次采用一次采用1020mm1020mm管徑的鋼管，全長(zhǎng)管徑的鋼管，全長(zhǎng)5500km5500km。19771977年年又修建了第二條又修建了第二條“友誼友誼”輸

4、油管道，全長(zhǎng)輸油管道，全長(zhǎng)4412km4412km，管徑管徑1220mm1220mm。 19831983年烏連戈伊年烏連戈伊- -波馬雷波馬雷- -烏連戈羅德干線投入使用，烏連戈羅德干線投入使用，這條管道第一次把蘇聯(lián)的天然氣送到了西歐。該管這條管道第一次把蘇聯(lián)的天然氣送到了西歐。該管道長(zhǎng)達(dá)道長(zhǎng)達(dá)4450km4450km，直徑，直徑1420mm1420mm，工作壓力，工作壓力7.5MPa7.5MPa。經(jīng)。經(jīng)過(guò)水域、河流、森林、永凍土區(qū)，施工難度，管徑，過(guò)水域、河流、森林、永凍土區(qū)，施工難度，管徑，里程，泵站數(shù)量，輸量均堪稱(chēng)世界之最。這條管道里程，泵站數(shù)量，輸量均堪稱(chēng)世界之最。這條管道充分顯示了原

5、蘇聯(lián)在管道設(shè)計(jì)和建造方面的實(shí)力。充分顯示了原蘇聯(lián)在管道設(shè)計(jì)和建造方面的實(shí)力。在西伯利亞、北極區(qū)的管道鋪設(shè)得益于閃光對(duì)焊技在西伯利亞、北極區(qū)的管道鋪設(shè)得益于閃光對(duì)焊技術(shù)的應(yīng)用。術(shù)的應(yīng)用。19831983年投產(chǎn)的沙特阿拉伯的東西原油管道，引起各年投產(chǎn)的沙特阿拉伯的東西原油管道，引起各國(guó)注意。這條管道自東向西橫貫沙特阿拉伯中部地國(guó)注意。這條管道自東向西橫貫沙特阿拉伯中部地區(qū)，全長(zhǎng)區(qū)，全長(zhǎng)1202km1202km，管徑，管徑1220mm1220mm，穿越了浩瀚的沙漠，穿越了浩瀚的沙漠地區(qū)。地區(qū)。隨著英國(guó)北海油田的開(kāi)發(fā)，興建了一批海洋原油管隨著英國(guó)北海油田的開(kāi)發(fā)，興建了一批海洋原油管道，總長(zhǎng)度達(dá)道，總長(zhǎng)

6、度達(dá)40004000余公里，在深余公里，在深100100多米的海底鋪多米的海底鋪設(shè)。設(shè)。 這些管道的成功建設(shè)，標(biāo)志著管道已可以通過(guò)極為這些管道的成功建設(shè)，標(biāo)志著管道已可以通過(guò)極為復(fù)雜的地質(zhì)、地理?xiàng)l件與氣候惡劣的地區(qū)。復(fù)雜的地質(zhì)、地理?xiàng)l件與氣候惡劣的地區(qū)。 我國(guó)的第一條長(zhǎng)輸管道是我國(guó)的第一條長(zhǎng)輸管道是19571957年建設(shè)的克拉瑪依到年建設(shè)的克拉瑪依到獨(dú)山子的輸油管道，管徑獨(dú)山子的輸油管道，管徑150mm150mm，全長(zhǎng)，全長(zhǎng)147km147km。19651965年勝利油田開(kāi)始建設(shè)由東營(yíng)至辛店煉油廠的輸年勝利油田開(kāi)始建設(shè)由東營(yíng)至辛店煉油廠的輸油管道，管徑油管道，管徑426mm426mm，全長(zhǎng)約，

7、全長(zhǎng)約80km80km，是我國(guó)第一次，是我國(guó)第一次在鹽堿腐蝕地帶建設(shè)的原油管道。在鹽堿腐蝕地帶建設(shè)的原油管道。19701970年年8 8月月3 3日，國(guó)家批準(zhǔn)在東北地區(qū)興建著名的日，國(guó)家批準(zhǔn)在東北地區(qū)興建著名的“八三管道工程八三管道工程”，干線全長(zhǎng)，干線全長(zhǎng)593km593km，管徑，管徑720mm720mm。解放后鋪設(shè)的第一條輸氣管道，是解放后鋪設(shè)的第一條輸氣管道，是19581958年建成的四年建成的四川省永川黃瓜山氣田至永川化工廠的原料天然氣管川省永川黃瓜山氣田至永川化工廠的原料天然氣管道，全長(zhǎng)道，全長(zhǎng)20km20km，管徑，管徑159mm159mm。隨著四川天然氣工業(yè)。隨著四川天然氣工業(yè)

8、的迅速發(fā)展，從的迅速發(fā)展，從19631963年至年至19841984年陸續(xù)建設(shè)形成了四年陸續(xù)建設(shè)形成了四川地區(qū)輸氣干、支線延展總長(zhǎng)度達(dá)川地區(qū)輸氣干、支線延展總長(zhǎng)度達(dá)3525km3525km，可與，可與5454個(gè)氣田相連接，承擔(dān)著向川、滇、黔個(gè)氣田相連接，承擔(dān)著向川、滇、黔3 3省省1313個(gè)地區(qū)個(gè)地區(qū)600600多個(gè)用戶(hù)的供氣任務(wù)。多個(gè)用戶(hù)的供氣任務(wù)。7070年代后，隨著油田天然氣的開(kāi)發(fā)，大慶、遼河、年代后，隨著油田天然氣的開(kāi)發(fā)，大慶、遼河、華北、勝利、大港、中原等油田，都相應(yīng)建成了一華北、勝利、大港、中原等油田，都相應(yīng)建成了一批向城市供氣的長(zhǎng)距離輸氣管道。批向城市供氣的長(zhǎng)距離輸氣管道。西氣東

9、輸工程，近西氣東輸工程，近39003900公里。公里。澀寧蘭輸氣管道工程，全長(zhǎng)澀寧蘭輸氣管道工程，全長(zhǎng)950950公里。公里。忠縣至武漢輸氣管道工程，全長(zhǎng)忠縣至武漢輸氣管道工程，全長(zhǎng)760760公里。公里。邯鄲至石家莊至涿州輸氣管道工程，全長(zhǎng)邯鄲至石家莊至涿州輸氣管道工程，全長(zhǎng)362362公里。公里。陜京輸氣工程復(fù)線，全長(zhǎng)近陜京輸氣工程復(fù)線，全長(zhǎng)近900900公里公里濟(jì)寧聯(lián)絡(luò)線，全長(zhǎng)濟(jì)寧聯(lián)絡(luò)線，全長(zhǎng)10001000多公里多公里2.1 2.1 鋼材的力學(xué)性能鋼材的力學(xué)性能2.2 2.2 管線鋼的發(fā)展歷史管線鋼的發(fā)展歷史2.3 2.3 管線鋼按組織分類(lèi)管線鋼按組織分類(lèi)2.4 2.4 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中鋼號(hào)

10、的含義相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中鋼號(hào)的含義2.5 2.5 管道工業(yè)的發(fā)展方向管道工業(yè)的發(fā)展方向2.6 2.6 焊管的生產(chǎn)焊管的生產(chǎn)2.7 2.7 西氣東輸工程用鋼管情況西氣東輸工程用鋼管情況2.8 2.8 壓力管道用其它鋼管壓力管道用其它鋼管 鋼材在一定的溫度條件和外力作用下抵抗鋼材在一定的溫度條件和外力作用下抵抗變形和斷裂的能力，稱(chēng)為力學(xué)性能。變形和斷裂的能力，稱(chēng)為力學(xué)性能。常規(guī)力學(xué)性能，如強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性等。常規(guī)力學(xué)性能，如強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性等。高溫性能，如抗蠕變性能、持久強(qiáng)度、瞬時(shí)強(qiáng)高溫性能，如抗蠕變性能、持久強(qiáng)度、瞬時(shí)強(qiáng)度和熱疲勞性等。度和熱疲勞性等。低溫性能，如低溫沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變溫度等

11、。低溫性能，如低溫沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變溫度等。屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：s s N/mmN/mm2 2或或KN/mmKN/mm2 2抗拉強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：b b N/mmN/mm2 2或或KN/mmKN/mm2 2延伸率：延伸率：5 5或或10 10 % %斷面收縮率：斷面收縮率： % %硬度：硬度：HB HR HV HLHB HR HV HL沖擊韌性：沖擊韌性：a ak k J JC C、MnMn、SiSi型普通碳素鋼型普通碳素鋼 早期的管線鋼一直采用早期的管線鋼一直采用C C、MnMn、SiSi型的普通碳型的普通碳素鋼，在冶金上側(cè)重于性能，對(duì)化學(xué)成分沒(méi)有嚴(yán)格素鋼，在冶金上側(cè)重于性能，對(duì)化學(xué)成分沒(méi)有嚴(yán)

12、格的規(guī)定，鋼的屈服強(qiáng)度一般為的規(guī)定，鋼的屈服強(qiáng)度一般為295295360MPa360MPa。 低合金高強(qiáng)鋼（低合金高強(qiáng)鋼（HSLAHSLA） 自自6060年代開(kāi)始，隨著輸油、氣管道輸送壓力和年代開(kāi)始，隨著輸油、氣管道輸送壓力和管徑的增大，開(kāi)始采用低合金高強(qiáng)鋼（管徑的增大，開(kāi)始采用低合金高強(qiáng)鋼（HSLAHSLA），主），主要以熱軋及正火狀態(tài)供貨。這類(lèi)鋼的化學(xué)成分：要以熱軋及正火狀態(tài)供貨。這類(lèi)鋼的化學(xué)成分：C0.2%C0.2%，合金元素，合金元素3 35%5%。 API 5L X56API 5L X56、X60X60、X65X65微合金控軋鋼微合金控軋鋼 隨著管線鋼的進(jìn)一步發(fā)展，到隨著管線鋼的進(jìn)一

13、步發(fā)展，到6060年代末年代末7070年年代初，美國(guó)石油組織在代初，美國(guó)石油組織在API 5LXAPI 5LX和和API 5LSAPI 5LS標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)中提出了微合金控軋鋼提出了微合金控軋鋼X56X56、X60X60、X65X65三種鋼，屈服三種鋼，屈服強(qiáng)度提高到強(qiáng)度提高到392392457MPa457MPa。這種鋼突破了傳統(tǒng)鋼的。這種鋼突破了傳統(tǒng)鋼的觀念，碳含量為觀念，碳含量為0.1-0.14%0.1-0.14%，在鋼中加入，在鋼中加入0.2%0.2%的的NbNb、V V、TiTi等合金元素，并通過(guò)控軋工藝使鋼的力等合金元素，并通過(guò)控軋工藝使鋼的力學(xué)性能得到顯著改善。學(xué)性能得到顯著改善。 多

14、元微合金化控軋控冷鋼多元微合金化控軋控冷鋼 到到19731973年和年和19851985年，年，APIAPI標(biāo)準(zhǔn)又相繼增加了標(biāo)準(zhǔn)又相繼增加了X70X70（屈服強(qiáng)度達(dá)（屈服強(qiáng)度達(dá)482MPa482MPa）和）和X80X80鋼，而后又開(kāi)發(fā)了鋼，而后又開(kāi)發(fā)了X100X100管線鋼，碳含量降到管線鋼，碳含量降到0.01-0.04%0.01-0.04%，碳當(dāng)量相，碳當(dāng)量相應(yīng)地降到應(yīng)地降到0.350.35以下，屈服強(qiáng)度達(dá)以下，屈服強(qiáng)度達(dá)551.2551.2689MPa689MPa，真正出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的多元微合金化控軋控冷真正出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的多元微合金化控軋控冷鋼。鋼。 鐵素體鐵素體珠光體鋼：基本成分是

15、珠光體鋼：基本成分是C-MnC-Mn，采用熱軋，采用熱軋正火生產(chǎn)工藝。正火生產(chǎn)工藝。少珠光體鋼：基本成分是少珠光體鋼：基本成分是Mn-NbMn-Nb、Mn-VMn-V、Mn-Nb-VMn-Nb-V等。為微合金控軋鋼，通過(guò)晶粒細(xì)化和等。為微合金控軋鋼，通過(guò)晶粒細(xì)化和NbNb、V V第二第二相的沉淀強(qiáng)化可獲得較好的強(qiáng)韌配合。相的沉淀強(qiáng)化可獲得較好的強(qiáng)韌配合。針狀鐵素體鋼：典型成分為針狀鐵素體鋼：典型成分為C-Mn-Nb-MoC-Mn-Nb-Mo。通過(guò)微。通過(guò)微合金化和控制軋制，綜合利用晶粒細(xì)化、微合金合金化和控制軋制，綜合利用晶粒細(xì)化、微合金化元素的析出相和位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化效應(yīng)來(lái)提高化元素的析出相

16、和位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化效應(yīng)來(lái)提高屈服強(qiáng)度和沖擊韌性。屈服強(qiáng)度和沖擊韌性。超低碳貝氏體鋼：典型成分為超低碳貝氏體鋼：典型成分為Mn-Nb-Mo-B-TiMn-Nb-Mo-B-Ti。在。在保證優(yōu)良的低溫韌性和焊接性的前提下，通過(guò)適當(dāng)保證優(yōu)良的低溫韌性和焊接性的前提下，通過(guò)適當(dāng)提高合金元素的含量和進(jìn)一步控軋與控冷工藝顯著提高合金元素的含量和進(jìn)一步控軋與控冷工藝顯著提高屈服強(qiáng)度（提高屈服強(qiáng)度（700-800MPa700-800MPa）。代表鋼種）。代表鋼種X80X80鋼。鋼。低碳索氏體鋼是未來(lái)管線鋼的發(fā)展方向，具有更高低碳索氏體鋼是未來(lái)管線鋼的發(fā)展方向，具有更高的強(qiáng)韌性，通過(guò)淬火的強(qiáng)韌性，通過(guò)淬火+ +回

17、火的熱處理工藝形成低碳回火的熱處理工藝形成低碳索氏體，以滿足厚壁、高強(qiáng)度和足夠韌性的綜合要索氏體，以滿足厚壁、高強(qiáng)度和足夠韌性的綜合要求。求。 美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API Spec 5LAPI Spec 5L管線管規(guī)范管線管規(guī)范 X70 X70：強(qiáng)度等級(jí)為：強(qiáng)度等級(jí)為70,00070,000磅磅/ /平方英寸平方英寸 A A、B B、X X石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 第第2 2部分：部分：B B級(jí)鋼管級(jí)鋼管GB9711GB9711與與ISO3183ISO3183等效采用。等效采用。 L485L485：屈服強(qiáng)度等級(jí)為：屈服強(qiáng)度等級(jí)為485MP

18、a485MPa。 L360NBL360NB A:A:相當(dāng)于相當(dāng)于API 5LAPI 5L（1 1）規(guī)定的基本的質(zhì)量要求。）規(guī)定的基本的質(zhì)量要求。B:B:不同于基本質(zhì)量要求或除基本質(zhì)量要求之外不同于基本質(zhì)量要求或除基本質(zhì)量要求之外的其他要求，如韌性、無(wú)損檢測(cè)方面的內(nèi)容。的其他要求，如韌性、無(wú)損檢測(cè)方面的內(nèi)容。C:C:某些特殊用途，對(duì)鋼管的質(zhì)量和試驗(yàn)有著非某些特殊用途，對(duì)鋼管的質(zhì)量和試驗(yàn)有著非常嚴(yán)格的要求。常嚴(yán)格的要求。N:N:交貨狀態(tài)為形變正火狀態(tài)。即最終形變?cè)谝欢ń回洜顟B(tài)為形變正火狀態(tài)。即最終形變?cè)谝欢囟确秶鷥?nèi)完成，使材料狀態(tài)與正火處理后的溫度范圍內(nèi)完成，使材料狀態(tài)與正火處理后的性能相當(dāng)。即

19、使再經(jīng)正火處理，力學(xué)性能的規(guī)性能相當(dāng)。即使再經(jīng)正火處理，力學(xué)性能的規(guī)定值保持不變。定值保持不變。M:M:交貨狀態(tài)為形變熱處理。即最終形變?cè)谝欢亟回洜顟B(tài)為形變熱處理。即最終形變?cè)谝欢囟确秶鷥?nèi)完成，使材料具有單獨(dú)采用熱處理無(wú)度范圍內(nèi)完成，使材料具有單獨(dú)采用熱處理無(wú)法達(dá)到或重復(fù)的某些性能。若隨后加熱至法達(dá)到或重復(fù)的某些性能。若隨后加熱至580580以上會(huì)降低強(qiáng)度值。以上會(huì)降低強(qiáng)度值。Q:Q:交貨狀態(tài)為淬火加回火。即先奧氏體化，然后交貨狀態(tài)為淬火加回火。即先奧氏體化，然后進(jìn)行冷卻，得到馬氏體或貝氏體，再進(jìn)行一次進(jìn)行冷卻，得到馬氏體或貝氏體，再進(jìn)行一次或多次加熱、保溫，適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以達(dá)到或多次加

20、熱、保溫，適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以達(dá)到規(guī)定的性能。規(guī)定的性能。鋼級(jí)鋼級(jí)（按（按GB/T 9711.1或或9711.2）鋼級(jí)鋼級(jí)（按（按ANSI/API 5L）L175（、類(lèi)）類(lèi)）A25（、類(lèi)）類(lèi)）L210AL245BL290X42L320X46L360X52L390X56L415X60L450X65L485X70L555X80在一定條件下提高輸送壓力。在一定條件下提高輸送壓力。擴(kuò)大管道直徑可以增加經(jīng)濟(jì)效益。擴(kuò)大管道直徑可以增加經(jīng)濟(jì)效益。在保證可焊性和沖擊韌性的前提下，管材的強(qiáng)度有在保證可焊性和沖擊韌性的前提下，管材的強(qiáng)度有了很大提高。了很大提高。 長(zhǎng)距離大動(dòng)脈長(zhǎng)距離大動(dòng)脈目前國(guó)外建設(shè)的一些大口徑管道

21、多采用高強(qiáng)鋼，目前國(guó)外建設(shè)的一些大口徑管道多采用高強(qiáng)鋼，如阿拉斯加輸油、輸氣管道，北海油田的輸油管如阿拉斯加輸油、輸氣管道，北海油田的輸油管道均采用道均采用X65X65級(jí)鋼。原蘇聯(lián)及加拿大的輸氣管道均級(jí)鋼。原蘇聯(lián)及加拿大的輸氣管道均采用采用X70X70級(jí)鋼。級(jí)鋼。我國(guó)管線鋼的應(yīng)用和起步較晚，過(guò)去已鋪設(shè)的油、我國(guó)管線鋼的應(yīng)用和起步較晚，過(guò)去已鋪設(shè)的油、氣管線大部分采用氣管線大部分采用Q235Q235和和16Mn16Mn鋼。鋼。“六五六五”期間，期間，我國(guó)開(kāi)始按照我國(guó)開(kāi)始按照APIAPI標(biāo)準(zhǔn)研制標(biāo)準(zhǔn)研制X60X60、X65X65管線鋼，并成管線鋼，并成功地與進(jìn)口鋼管一起用于管線敷設(shè)。功地與進(jìn)口鋼管

22、一起用于管線敷設(shè)。9090年代初寶年代初寶鋼、武鋼又相繼開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)高韌性的鋼、武鋼又相繼開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)高韌性的X70X70管線鋼，管線鋼，并在西氣東輸工程、陜京二線工程中得到成功應(yīng)并在西氣東輸工程、陜京二線工程中得到成功應(yīng)用。用。國(guó)外已經(jīng)有國(guó)外已經(jīng)有X80X80鋼試驗(yàn)段。目前應(yīng)用到的最高強(qiáng)度鋼試驗(yàn)段。目前應(yīng)用到的最高強(qiáng)度級(jí)別為級(jí)別為X120,X120,在加拿大北部有在加拿大北部有2 2公里試驗(yàn)段。公里試驗(yàn)段。a.a.螺旋縫埋弧焊（螺旋縫埋弧焊（SSAWSSAW）b.b.直縫埋弧焊（直縫埋弧焊（LSAWLSAW）c.c.高頻直縫電阻焊（高頻直縫電阻焊（ERWERW）d.d.直縫雙面埋弧焊管（直縫雙面

23、埋弧焊管（UOEUOE）焊管生產(chǎn)過(guò)程焊管生產(chǎn)過(guò)程西氣東輸管道工程用鋼管為西氣東輸管道工程用鋼管為X70X70等級(jí)管線鋼，規(guī)格等級(jí)管線鋼，規(guī)格為為1016mm1016mm14.614.626.2mm26.2mm。 X70X70管線鋼除了含管線鋼除了含NbNb、V V、TiTi外，還加入了少量的外，還加入了少量的NiNi、CrCr、CuCu和和MoMo，其本質(zhì)為針狀鐵素體型的高強(qiáng)、高韌，其本質(zhì)為針狀鐵素體型的高強(qiáng)、高韌性管線鋼。性管線鋼。 生產(chǎn)廠生產(chǎn)廠 C C SiSi MnMn CrCr MoMo NiNi NbNb V V TiTi CuCu P P S S PcmPcm CeqCeq 寶鋼寶

24、鋼 0 0.0.05 5 0.200.20 1.561.56 0.00.02626 0.0.2121 0.0.1414 0.040.045 5 0.030.032 2 0.0160.016 0.0.1818 0.00.01 14 4 0.000.002 29 9 0.10.17 7 0.30.39 9 武鋼武鋼 0 0.0.05 5 0.0.2 21 1 1.1.5 55 5 0.00.02121 0.20.27 7 0.20.23 3 0.00.04747 0.030.038 8 0.010.018 8 0.210.21 0.0100.010 0.00220.0022 0.10.18 8 0

25、.0.4141 日本日本 住友住友 0 0.0.07 7 0.0.1515 1.1.6262 0.020.02 0.010.01 0.200.20 0.0350.035 0.050.05 0.0.022022 0.280.28 0.00.01111 0.000.001 1 0.180.18 0.390.39 德國(guó)德國(guó) 0.080.08 0.270.27 1.571.57 0.060.06 0.010.01 0.030.03 0.040.04 0.070.07 0.0130.013 0.030.03 0.0110.011 0.000.001 1 0.190.19 0.370.37 要求值要求值

26、0.090.09 0.350.35 1.651.65 0.250.25 0.300.30 0.300.30 0.080.08 0.060.06 0.0250.025 0.300.30 0.0200.020 0.0050.005 0.210.21 0.420.42 生產(chǎn)廠生產(chǎn)廠 壁厚（壁厚（mmmm） 取樣位置取樣位置 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度（MPaMPa） 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(MPa)(MPa) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率(%)(%) 沖擊韌性沖擊韌性 屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比 寶鋼寶鋼 14.614.6 橫向橫向 525525 644644 3737 341J341J - -2020 0.820.82 武鋼武鋼 14.614

27、.6 橫向橫向 539539 659659 4242 402J402J - -2020 0.820.82 日本住友日本住友 2121 橫向橫向 532532 627627 40.940.9 297297 - -2020 0.850.85 德國(guó)德國(guó) 2121 橫向橫向 507507 607607 40.540.5 267267 - -2020 0.840.84 要求值要求值 485485- -620620 570570 與壁厚有關(guān)與壁厚有關(guān) 140140 - -2020 0.900.90 碳鋼及低合金鋼碳鋼及低合金鋼：20#,16Mn20#,16Mn，15MnNbR,15MnNbR, A105

28、A105，Gr.BGr.B調(diào)質(zhì)鋼：調(diào)質(zhì)鋼：WHPY70WHPY70，WHPY65WHPY65，WHPY60,A694 F65 WHPY60,A694 F65 熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼：16MnR, 12CrMo16MnR, 12CrMo，P355NH,P460NHP355NH,P460NH低溫鋼：低溫鋼：16MnD16MnD，16MnDR16MnDR，15MnNiDR 15MnNiDR A350 LF2, A333 Gr.6 A350 LF2, A333 Gr.6不銹鋼：不銹鋼：0Cr18Ni9Ti0Cr18Ni9Ti AISI 316 AISI 3163.1 3.1 壓力管道焊接施工的特點(diǎn)和發(fā)展壓力管道

29、焊接施工的特點(diǎn)和發(fā)展3.2 3.2 主要應(yīng)用的焊接工藝和焊接材料主要應(yīng)用的焊接工藝和焊接材料3.3 3.3 常用的焊接設(shè)備常用的焊接設(shè)備3.4 3.4 焊接施工工序焊接施工工序復(fù)雜的氣候條件；復(fù)雜的氣候條件；不穩(wěn)定的固定條件；不穩(wěn)定的固定條件；全位置的操作條件；全位置的操作條件；焊接工藝的多樣化和適應(yīng)性。焊接工藝的多樣化和適應(yīng)性。 我國(guó)鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的變我國(guó)鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的變革：七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法，低氫型焊條手工革：七十年代采用傳統(tǒng)焊接方法，低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術(shù)；八十年代推廣手工電弧焊下向電弧焊上向焊技術(shù)；八十年代推廣手工電弧焊下向焊技術(shù)，為

30、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊；九十焊技術(shù)，為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊；九十年代應(yīng)用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)；今天開(kāi)始年代應(yīng)用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)；今天開(kāi)始全面推廣全位置機(jī)械化焊接技術(shù)。全面推廣全位置機(jī)械化焊接技術(shù)。焊條電弧焊上向焊（手工焊）焊條電弧焊上向焊（手工焊）焊條電弧焊下向焊（手工焊）焊條電弧焊下向焊（手工焊）自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊下向焊（半自動(dòng)焊）自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊下向焊（半自動(dòng)焊）熔化極氣體保護(hù)電弧焊下向焊熔化極氣體保護(hù)電弧焊下向焊 （半自動(dòng)焊、機(jī)械化焊接）（半自動(dòng)焊、機(jī)械化焊接）自動(dòng)化焊接自動(dòng)化焊接 這種焊接方法是我國(guó)這種焊接方法是我國(guó)2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以年代

31、以前管道焊接施工中采用的傳統(tǒng)的方法（即前管道焊接施工中采用的傳統(tǒng)的方法（即低氫型焊條上向焊技術(shù)）。目前，這種焊低氫型焊條上向焊技術(shù)）。目前，這種焊接方法主要用于返修焊接、連頭焊接，站接方法主要用于返修焊接、連頭焊接，站場(chǎng)焊接以及特殊地段、特殊焊縫的焊接。場(chǎng)焊接以及特殊地段、特殊焊縫的焊接。 這種焊接工藝方法使用的焊接材料主這種焊接工藝方法使用的焊接材料主要為國(guó)產(chǎn)的低氫型焊條，如要為國(guó)產(chǎn)的低氫型焊條，如E5015E5015，E5016E5016等。等。 上向焊下向焊下向焊焊條電弧焊下向焊是八十年代從美歐引進(jìn)的焊焊條電弧焊下向焊是八十年代從美歐引進(jìn)的焊接技術(shù)，其特點(diǎn)為采用薄層、多道、快速焊的接技術(shù)

32、，其特點(diǎn)為采用薄層、多道、快速焊的方法完成操作，合格率高，特別適合于大機(jī)組方法完成操作，合格率高，特別適合于大機(jī)組流水作業(yè)流水作業(yè)主要使用的焊接材料為纖維素型和低氫型下向主要使用的焊接材料為纖維素型和低氫型下向焊條。目前壓力管道建設(shè)中，下向焊工藝使用焊條。目前壓力管道建設(shè)中，下向焊工藝使用的焊條主要依靠進(jìn)口。如奧地利的焊條主要依靠進(jìn)口。如奧地利BOHLERBOHLER，美國(guó)，美國(guó)LINCOLNLINCOLN等。等。國(guó)內(nèi)對(duì)于纖維素型焊條的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)有了很?chē)?guó)內(nèi)對(duì)于纖維素型焊條的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，初步具備了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條件。如洛大的進(jìn)展，初步具備了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條件。如洛陽(yáng)陽(yáng)725725所，四

33、川大西洋等的產(chǎn)品。而低氫型下向所，四川大西洋等的產(chǎn)品。而低氫型下向焊條基本上還是空白。焊條基本上還是空白。E6010E6010纖維素型焊條電弧吹力大，操作性能好，纖維素型焊條電弧吹力大，操作性能好，特別適合于單面焊雙面成型的根部焊接，是特別適合于單面焊雙面成型的根部焊接，是目前管道焊接施工中主要的根焊方法。目前管道焊接施工中主要的根焊方法。低氫型焊條下向填充、蓋面焊接技術(shù)操作靈低氫型焊條下向填充、蓋面焊接技術(shù)操作靈活，適應(yīng)性好。但對(duì)于大口徑、厚壁鋼管來(lái)活，適應(yīng)性好。但對(duì)于大口徑、厚壁鋼管來(lái)說(shuō)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接效率低，另外對(duì)焊工說(shuō)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接效率低，另外對(duì)焊工的操作水平要求較高，目前只應(yīng)用

34、在部分連的操作水平要求較高，目前只應(yīng)用在部分連頭焊接和返修焊接中。頭焊接和返修焊接中。1.全纖維素型焊條下向焊 對(duì)于條件如區(qū)域性的長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程及一些水網(wǎng)地帶，自動(dòng)或半自動(dòng)焊接機(jī)具和設(shè)備因環(huán)境限制，不易進(jìn)入的地區(qū)等情況多采用這種方法。同時(shí)，此法對(duì)焊機(jī)有一些要求：具有陡降外特性；外拖推力電流起作用時(shí)其數(shù)值要足夠大；要適當(dāng)提高靜特性曲線外拖拐點(diǎn)。2.混合型下向焊技術(shù) 這項(xiàng)技術(shù)是指在長(zhǎng)輸管道的現(xiàn)場(chǎng)組焊時(shí)，采用纖維素型焊條根焊和熱焊，填充和蓋面焊則采用低氫型焊條下向焊技術(shù)。此法主要用于鋼管級(jí)別較高的管道，如我國(guó)建設(shè)的陜京輸氣管道。由于長(zhǎng)輸管道沿線環(huán)境條件惡劣，要求焊接接頭具有較好的低溫沖擊韌性，通常

35、的纖維素型焊接工藝難以達(dá)到高質(zhì)量要求，而低氫型焊條的抗冷裂性和沖擊韌性較纖維素型焊條要好，因此，在盡可能提高效率的同時(shí)，為了保證根焊的質(zhì)量、減少難度以及確保焊接接頭的力學(xué)性能，應(yīng)選用混合型下向焊工藝。 3.復(fù)合型下向焊技術(shù) 復(fù)合型下向焊是指根焊道及熱焊道采用下向焊工藝，而填充和蓋面采用上向焊的工藝方法。主要應(yīng)用于焊接壁厚較大的管道和穿越、連頭等焊縫。 （1）焊接生產(chǎn)率 下向焊時(shí)采用的焊條直徑大，焊接電流比上向焊大1/32/3，焊接速度比上向焊要大23倍，焊接線能量比上向焊低，而焊縫寬度和余高則比上向焊要小，因此，焊接生產(chǎn)率比上向焊提高30%50%。（2）焊縫外觀成形 下向焊焊縫余高比上向焊小，

36、焊趾處母材與焊道的過(guò)渡半徑比上向焊大，因此應(yīng)力集中比上向焊小。（3）焊縫缺陷由于下向焊焊道層的厚度比上向焊薄，所以下向焊焊接產(chǎn)生的缺陷少，一般不易產(chǎn)生尺寸較大的焊接缺陷。 n焊條電弧焊靈活簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)由于焊條工藝性能的不斷改進(jìn)，其熔敷效率、力學(xué)性能仍能滿足當(dāng)今管道建設(shè)的需要。n焊條電弧焊包括纖維素和低氫焊條的應(yīng)用。其下向焊和上向焊兩種方法的有機(jī)結(jié)合及纖維素焊條良好的根焊適應(yīng)性在很多場(chǎng)合下是其它焊接方法所不能代替的。半自動(dòng)焊半自動(dòng)焊自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊工藝是自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊工藝是9090年代初從美年代初從美國(guó)引進(jìn)的一種下向焊的焊接方法。最早應(yīng)用于國(guó)引進(jìn)的一種下向焊的焊接方法。最早

37、應(yīng)用于庫(kù)鄯線管道工程中。經(jīng)蘇丹管道、蘭成渝管道庫(kù)鄯線管道工程中。經(jīng)蘇丹管道、蘭成渝管道和澀寧蘭管道等工程的應(yīng)用，現(xiàn)已成為管道焊和澀寧蘭管道等工程的應(yīng)用，現(xiàn)已成為管道焊接施工中主要焊接方法。接施工中主要焊接方法。操作靈活，全位置成型好，熔敷效率高，環(huán)境操作靈活，全位置成型好，熔敷效率高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，焊工易于掌握，是目前管道施工適應(yīng)能力強(qiáng)，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要的填充、蓋面焊方法。的一種重要的填充、蓋面焊方法。主要使用的焊接材料為自保護(hù)藥芯焊絲。目前主要主要使用的焊接材料為自保護(hù)藥芯焊絲。目前主要依靠進(jìn)口。如美國(guó)依靠進(jìn)口。如美國(guó)HOBARTHOBART、LINCOLNLINCO

38、LN，瑞典，瑞典ELGAELGA等。等。國(guó)內(nèi)對(duì)于自保護(hù)藥芯焊絲的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)有了很大國(guó)內(nèi)對(duì)于自保護(hù)藥芯焊絲的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，初步具備了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條件。如天津金橋的進(jìn)展，初步具備了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條件。如天津金橋的產(chǎn)品。的產(chǎn)品。技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)焊接質(zhì)量好：相同管徑的鋼管采用半自動(dòng)焊接頭數(shù)比采用焊接質(zhì)量好：相同管徑的鋼管采用半自動(dòng)焊接頭數(shù)比采用焊條焊的少，所以焊接缺陷也較焊條電弧焊少。手工焊多焊條焊的少，所以焊接缺陷也較焊條電弧焊少。手工焊多采用纖維素型焊條，而自保護(hù)藥芯焊絲屬于低氫型，因此采用纖維素型焊條，而自保護(hù)藥芯焊絲屬于低氫型，因此可降低焊縫中的含氫量。此外，半自動(dòng)焊的熔深較大，降可

39、降低焊縫中的含氫量。此外，半自動(dòng)焊的熔深較大，降低了未熔合和夾渣產(chǎn)生的可能性。低了未熔合和夾渣產(chǎn)生的可能性。焊接效率高：藥芯焊絲的焊接屬于連續(xù)焊接，接頭非常少。焊接效率高：藥芯焊絲的焊接屬于連續(xù)焊接，接頭非常少。半自動(dòng)焊熔敷量大，熔敷率為半自動(dòng)焊熔敷量大，熔敷率為0.750.75，熔化速度為纖維素型，熔化速度為纖維素型焊條下向焊的焊條下向焊的1.51.52 2倍。此外，焊渣薄，容易脫渣?？傊?。此外，焊渣薄，容易脫渣?？傊?，焊接綜合效率為焊條下向焊的焊接綜合效率為焊條下向焊的2 2倍。倍。設(shè)備和焊材造價(jià)高：用于自保護(hù)藥芯焊絲焊接的焊接設(shè)備設(shè)備和焊材造價(jià)高：用于自保護(hù)藥芯焊絲焊接的焊接設(shè)備是焊

40、條下向焊焊接設(shè)備的是焊條下向焊焊接設(shè)備的2 23 3倍，藥芯焊絲的價(jià)格也比倍，藥芯焊絲的價(jià)格也比下向焊焊條高。下向焊焊條高。綜合成本低：綜合焊接設(shè)備、焊材、焊接效率、熔敷率、綜合成本低：綜合焊接設(shè)備、焊材、焊接效率、熔敷率、焊工數(shù)量以及輔助工裝等因素，自保護(hù)藥芯焊絲要比焊條焊工數(shù)量以及輔助工裝等因素，自保護(hù)藥芯焊絲要比焊條下向焊的施工成本低。下向焊的施工成本低。 自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊主要用來(lái)填充和蓋面。其特點(diǎn)為熔敷效率高，全位置成型好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，焊工易于掌握，是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。一般根焊采用纖維素焊條手工根焊或STT半自動(dòng)焊根焊。 STT焊接技術(shù)原理和特點(diǎn) STT（S

41、urface Tension Transfer）是一種以表面張力為熔滴主要過(guò)渡力的熔化極氣體保護(hù)電弧焊。STT電源具有波形控制功能，可根據(jù)熔滴的不同過(guò)渡過(guò)程，控制電流和電壓的波形，即焊接電源能自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓，使電弧獲得所需的瞬時(shí)熱量，從而確保焊接電弧的穩(wěn)定燃燒和有效地控制焊縫成形。電流及電壓波形如圖：STT焊接電源電流和電壓波形圖 STT技術(shù)與常規(guī)的CO2氣體保護(hù)焊相比，基本消除了焊接時(shí)的飛濺，實(shí)現(xiàn)了電弧的穩(wěn)定燃燒。STT焊接可以用CO2氣體作保護(hù)介質(zhì)，也可以Ar和CO2的混合氣體作為保護(hù)介質(zhì)。當(dāng)保護(hù)介質(zhì)為CO2時(shí)，熔池的流動(dòng)性和熔透性較好，但焊縫的力學(xué)性能稍差；當(dāng)采用Ar和CO2

42、的混合氣體作為保護(hù)介質(zhì)時(shí)，熔池的流動(dòng)性較差，但焊縫的力學(xué)性能好。STT焊接工藝的特點(diǎn)有：電弧燃燒穩(wěn)定，引弧容易，煙塵和噪音小，飛濺很小，焊縫成形好，焊接成本較低，操作容易，抗風(fēng)能力較差，焊接設(shè)備較貴。 熔化極氣體保護(hù)電弧焊有利于實(shí)現(xiàn)全位置焊接操作，熔化極氣體保護(hù)電弧焊有利于實(shí)現(xiàn)全位置焊接操作，易于進(jìn)行管道機(jī)械化焊接。易于進(jìn)行管道機(jī)械化焊接。目前壓力管道焊接施工中應(yīng)用的有半自動(dòng)焊方法和目前壓力管道焊接施工中應(yīng)用的有半自動(dòng)焊方法和機(jī)械化焊接方法。采用的保護(hù)氣體有氬氣、二氧化機(jī)械化焊接方法。采用的保護(hù)氣體有氬氣、二氧化碳?xì)猓约皻鍤馀c二氧化碳的混合氣。碳?xì)猓约皻鍤馀c二氧化碳的混合氣。主要使用的焊接

43、材料為實(shí)心焊絲。目前主要有錦州主要使用的焊接材料為實(shí)心焊絲。目前主要有錦州錦泰錦泰JM68JM68、JM58JM58，四川大西洋，四川大西洋CHW60CCHW60C、CHW50C8CHW50C8。國(guó)外的產(chǎn)品有美國(guó)國(guó)外的產(chǎn)品有美國(guó)LINCOLNLINCOLN、奧地利、奧地利BOHLERBOHLER、法國(guó)、法國(guó)SAFSAF、日本神鋼等的、日本神鋼等的AWS A5.28 ER80S-GAWS A5.28 ER80S-G系列和系列和AWS AWS A5.18 ER70S-GA5.18 ER70S-G、 ER70S-6ER70S-6系列。系列。 熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)對(duì)焊接區(qū)保護(hù)簡(jiǎn)單、方熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)對(duì)

44、焊接區(qū)保護(hù)簡(jiǎn)單、方便，焊接區(qū)便于觀察，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)全位便，焊接區(qū)便于觀察，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)全位置焊，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化焊接，因而在長(zhǎng)輸置焊，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化焊接，因而在長(zhǎng)輸管道焊接中被廣泛采用為自動(dòng)化管道焊接中被廣泛采用為自動(dòng)化焊接方法。焊接方法。機(jī)械化程度高；機(jī)械化程度高；焊接效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。焊接效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好。焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好。適合于平坦地段的大機(jī)組、流水作業(yè)，在惡劣的環(huán)適合于平坦地段的大機(jī)組、流水作業(yè)，在惡劣的環(huán)境條件下尤其具有潛力。境條件下尤其具有潛力。管道自動(dòng)焊技術(shù)管道自動(dòng)焊技術(shù)（1 1）管道自動(dòng)焊概念）管道自動(dòng)焊概念

45、一般來(lái)說(shuō)，用自動(dòng)焊接裝置完成全部焊接操作的焊接方法稱(chēng)為自動(dòng)焊，一般來(lái)說(shuō)，用自動(dòng)焊接裝置完成全部焊接操作的焊接方法稱(chēng)為自動(dòng)焊，因此，用管道自動(dòng)焊接裝置完成全部管道焊接操作的焊接方法稱(chēng)為管因此，用管道自動(dòng)焊接裝置完成全部管道焊接操作的焊接方法稱(chēng)為管道自動(dòng)焊。管道自動(dòng)焊是由電源、焊接小車(chē)和控制系統(tǒng)三大部分組成。道自動(dòng)焊。管道自動(dòng)焊是由電源、焊接小車(chē)和控制系統(tǒng)三大部分組成。焊接電源向電弧提高所需的能量；焊接小車(chē)的作用是焊絲的送進(jìn)、送焊接電源向電弧提高所需的能量；焊接小車(chē)的作用是焊絲的送進(jìn)、送氣、焊槍的擺動(dòng)和焊槍的移動(dòng)等；控制系統(tǒng)的作用是將焊接電源和焊氣、焊槍的擺動(dòng)和焊槍的移動(dòng)等；控制系統(tǒng)的作用是將焊接

46、電源和焊接小車(chē)結(jié)合起來(lái)，按設(shè)定的程序和參數(shù)控制焊接小車(chē)。接小車(chē)結(jié)合起來(lái)，按設(shè)定的程序和參數(shù)控制焊接小車(chē)。（2 2）管道自動(dòng)焊的分類(lèi)）管道自動(dòng)焊的分類(lèi) 管道自動(dòng)焊的分類(lèi)方法很多，如按焊接方法、保護(hù)氣體種類(lèi)、焊絲種管道自動(dòng)焊的分類(lèi)方法很多，如按焊接方法、保護(hù)氣體種類(lèi)、焊絲種類(lèi)、電源種類(lèi)、焊槍數(shù)量、焊接方向以及焊接位置等都可分類(lèi)，這里類(lèi)、電源種類(lèi)、焊槍數(shù)量、焊接方向以及焊接位置等都可分類(lèi)，這里主要對(duì)后兩種做一說(shuō)明。按焊接方向可分為：轉(zhuǎn)動(dòng)管道自動(dòng)焊、上向主要對(duì)后兩種做一說(shuō)明。按焊接方向可分為：轉(zhuǎn)動(dòng)管道自動(dòng)焊、上向管道自動(dòng)焊和下向管道自動(dòng)焊；按焊接位置分為：管道自動(dòng)內(nèi)焊和管管道自動(dòng)焊和下向管道自動(dòng)焊；按

47、焊接位置分為：管道自動(dòng)內(nèi)焊和管道自動(dòng)外焊。道自動(dòng)外焊。（3 3）管道自動(dòng)焊的特點(diǎn)）管道自動(dòng)焊的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫成形好，焊接接頭少，焊接缺陷少，層間清優(yōu)點(diǎn)：電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫成形好，焊接接頭少，焊接缺陷少，層間清理方便，焊縫力學(xué)性能好，焊接效率高，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，有理方便，焊縫力學(xué)性能好，焊接效率高，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，有害煙塵少，焊接成本較低。害煙塵少，焊接成本較低。缺點(diǎn)：抗風(fēng)能力差，焊接設(shè)備投入成本高，設(shè)備復(fù)雜維護(hù)保養(yǎng)和修理復(fù)缺點(diǎn)：抗風(fēng)能力差，焊接設(shè)備投入成本高，設(shè)備復(fù)雜維護(hù)保養(yǎng)和修理復(fù)雜，對(duì)管口質(zhì)量要求高，適用性較手工電弧焊差。雜，對(duì)管口質(zhì)量要求高，適用性較手工電弧焊差

48、。 焊材類(lèi)別焊材標(biāo)準(zhǔn)號(hào)用途纖維素型焊條AWS A 5.1 E6010手工電弧焊根焊AWS A 5.5 E8010-G手工電弧焊熱焊低氫型焊條AWS A 5.5 E8018-GAWS A 5.5 E8018-Pl手工電弧焊填充焊蓋面自保護(hù)藥芯焊絲AWS A 5.29 E71T8-K6AWS A 5.29 E71T8-Ni2半自動(dòng)焊填充焊蓋面焊CO2氣保護(hù)實(shí)芯焊絲AWS A 5.18 ER70S-6AWS A 5.18 ER70S-GSTT半自動(dòng)根焊或內(nèi)焊機(jī)根焊AWS A 5.18 ER70S-GAWS A 5.18 ER80S-G自動(dòng)外焊機(jī)用填充蓋面纖維素型焊條焊接，在小電流時(shí)易出現(xiàn)斷弧、纖維素

49、型焊條焊接，在小電流時(shí)易出現(xiàn)斷弧、粘條、電弧不穩(wěn)等問(wèn)題。因此纖維素焊條下向粘條、電弧不穩(wěn)等問(wèn)題。因此纖維素焊條下向焊對(duì)焊機(jī)靜特性的要求主要體現(xiàn)在：要求靜焊對(duì)焊機(jī)靜特性的要求主要體現(xiàn)在：要求靜特性曲線自然特性段至少達(dá)到特性曲線自然特性段至少達(dá)到50V50V以上。外以上。外拖電流數(shù)值要足夠大，防止發(fā)生熔池邊界不清拖電流數(shù)值要足夠大，防止發(fā)生熔池邊界不清及焊條與鐵水粘連熄弧現(xiàn)象。適當(dāng)提高靜特及焊條與鐵水粘連熄弧現(xiàn)象。適當(dāng)提高靜特性曲線的外拖拐點(diǎn)（性曲線的外拖拐點(diǎn)（15-20A15-20A），同時(shí)希望外拖），同時(shí)希望外拖曲線以斜率可調(diào)線性變化，保證熔滴小顆粒過(guò)曲線以斜率可調(diào)線性變化，保證熔滴小顆粒過(guò)渡

50、，減少飛濺。提高小電流（渡，減少飛濺。提高小電流（60-90A60-90A）焊接）焊接時(shí)的穩(wěn)定性。時(shí)的穩(wěn)定性。低氫型焊條對(duì)弧焊設(shè)備的要求較低，一般的直低氫型焊條對(duì)弧焊設(shè)備的要求較低，一般的直流弧焊設(shè)備即可滿足要求。流弧焊設(shè)備即可滿足要求。自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊時(shí)，要求焊接電源與送絲自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊時(shí)，要求焊接電源與送絲機(jī)具有良好的匹配特性，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定，飛濺機(jī)具有良好的匹配特性，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定，飛濺率低。目前較多使用的是美國(guó)率低。目前較多使用的是美國(guó)LINCOLNLINCOLN公司的公司的DC-DC-400400匹配匹配LN-23PLN-23P送絲機(jī)。送絲機(jī)。熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備有

51、國(guó)內(nèi)和國(guó)外設(shè)備供選擇。熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備有國(guó)內(nèi)和國(guó)外設(shè)備供選擇。焊接工藝評(píng)定管端坡口加工管口組對(duì)預(yù)熱根焊熱焊、填充蓋面無(wú)損檢測(cè)填寫(xiě)施工檢查記錄 清理管口清理管口 施工人員熟悉本工序的施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)施工人員熟悉本工序的施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū) 合格焊工方能上崗合格焊工方能上崗 檢查設(shè)備，確認(rèn)材料檢查設(shè)備，確認(rèn)材料 管子級(jí)配管子級(jí)配一般地段采用溝上組焊，組對(duì)管口端部應(yīng)設(shè)置穩(wěn)固一般地段采用溝上組焊，組對(duì)管口端部應(yīng)設(shè)置穩(wěn)固的支撐。除連頭和彎管處，管道組裝應(yīng)采用內(nèi)對(duì)口的支撐。除連頭和彎管處，管道組裝應(yīng)采用內(nèi)對(duì)口器；器；坡地較長(zhǎng)地段采用溝下組裝；坡地較長(zhǎng)地段采用溝下組裝；組對(duì)時(shí)要求的項(xiàng)目：組對(duì)時(shí)要求的項(xiàng)目： 1、

52、焊后錯(cuò)邊量；、焊后錯(cuò)邊量； 2、對(duì)口間隙。、對(duì)口間隙。 預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度 預(yù)熱寬度：壁厚的預(yù)熱寬度：壁厚的4倍，且不小于倍，且不小于150mm寬寬 預(yù)熱方法：火焰加熱，感應(yīng)加熱預(yù)熱方法：火焰加熱，感應(yīng)加熱 測(cè)溫方法：測(cè)溫筆，表面溫度計(jì)等測(cè)溫方法：測(cè)溫筆，表面溫度計(jì)等 若管口污染，應(yīng)清除污染后重新預(yù)熱若管口污染，應(yīng)清除污染后重新預(yù)熱 預(yù)熱完畢應(yīng)立即施焊，保證焊接所需的溫度預(yù)熱完畢應(yīng)立即施焊，保證焊接所需的溫度焊前檢查：焊前檢查： 材料檢驗(yàn)，包括管道組成件和管道支承件，焊材料檢驗(yàn)，包括管道組成件和管道支承件，焊接接 材料驗(yàn)收、儲(chǔ)存和保管，保護(hù)氣體等。材料驗(yàn)收、儲(chǔ)存和保管，保護(hù)氣體等。 組對(duì)檢查，包

53、括主要結(jié)構(gòu)尺寸、坡口尺寸、坡組對(duì)檢查，包括主要結(jié)構(gòu)尺寸、坡口尺寸、坡口表面質(zhì)量等。口表面質(zhì)量等。 施焊環(huán)境及預(yù)熱。施焊環(huán)境及預(yù)熱。焊接中間檢驗(yàn)焊接中間檢驗(yàn) 定位焊縫檢查，包括數(shù)量、長(zhǎng)度、高度、形狀定位焊縫檢查，包括數(shù)量、長(zhǎng)度、高度、形狀等。等。 焊接熱輸入量檢查，包括焊接電流、焊接電壓、焊接熱輸入量檢查，包括焊接電流、焊接電壓、焊接速度、送絲速度、保護(hù)氣體流量、擺動(dòng)寬度等。焊接速度、送絲速度、保護(hù)氣體流量、擺動(dòng)寬度等。 層間質(zhì)量檢查，包括層數(shù)、道數(shù)、厚度、清理層間質(zhì)量檢查，包括層數(shù)、道數(shù)、厚度、清理以及層間無(wú)損檢測(cè)等。以及層間無(wú)損檢測(cè)等。焊后檢驗(yàn)焊后檢驗(yàn) 外觀檢查，包括焊縫寬度、焊縫高度、咬邊

54、、外觀檢查，包括焊縫寬度、焊縫高度、咬邊、表面未熔合、表面未焊透、氣孔、夾渣等。表面未熔合、表面未焊透、氣孔、夾渣等。 無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)。 壓力及密封性試驗(yàn)。壓力及密封性試驗(yàn)。 破壞性試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)。壓力管道常用的無(wú)損檢測(cè)方法為：壓力管道常用的無(wú)損檢測(cè)方法為：射線探傷射線探傷RTRT爬行器爬行器超聲波探傷超聲波探傷UTUT滲透探傷滲透探傷PTPT4.1 4.1 壓力管道中焊接應(yīng)力和變形的產(chǎn)生壓力管道中焊接應(yīng)力和變形的產(chǎn)生4.24.2焊接殘余應(yīng)力和變形的預(yù)防措施焊接殘余應(yīng)力和變形的預(yù)防措施焊接時(shí)由于熱過(guò)程，以及焊件本身厚度、剛度和組焊接時(shí)由于熱過(guò)程，以及焊件本身厚度、剛度和組對(duì)等拘束條件的影

55、響，在焊件內(nèi)部產(chǎn)生焊接應(yīng)力。對(duì)等拘束條件的影響，在焊件內(nèi)部產(chǎn)生焊接應(yīng)力。管子或容器的環(huán)焊縫，在結(jié)構(gòu)中是對(duì)稱(chēng)布置的，焊管子或容器的環(huán)焊縫，在結(jié)構(gòu)中是對(duì)稱(chēng)布置的，焊接順序也是對(duì)稱(chēng)的，故一般產(chǎn)生直線變形，即橫向接順序也是對(duì)稱(chēng)的，故一般產(chǎn)生直線變形，即橫向和縱向縮短，以及圓周長(zhǎng)度的縮短。和縱向縮短，以及圓周長(zhǎng)度的縮短。采用合理的焊接順序采用合理的焊接順序嚴(yán)禁強(qiáng)力組裝嚴(yán)禁強(qiáng)力組裝預(yù)留出保證焊縫自由收縮的余量預(yù)留出保證焊縫自由收縮的余量整體預(yù)熱法整體預(yù)熱法錘擊焊縫法錘擊焊縫法壓力試驗(yàn)法壓力試驗(yàn)法5.1 5.1 參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)5.2 5.2 術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)5.3 5.3 焊接工藝評(píng)定的目的及要求焊接工藝評(píng)定的目

56、的及要求5.4 5.4 焊接工藝評(píng)定規(guī)則焊接工藝評(píng)定規(guī)則5.5 5.5 焊接工藝評(píng)定的程序焊接工藝評(píng)定的程序5.6 5.6 評(píng)定報(bào)告評(píng)定報(bào)告美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) API 1104(19API 1104(19版版) )鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收 SY/T 4103-95SY/T 4103-95輸油輸氣管道線路工程施工與驗(yàn)收規(guī)范輸油輸氣管道線路工程施工與驗(yàn)收規(guī)范 SY/T 0401-98SY/T 0401-98石油天然氣金屬管道焊接工藝評(píng)定石油天然氣金屬管道焊接工藝評(píng)定 SY 0452-SY接和釬焊評(píng)定焊接和釬焊評(píng)定 ASME ASME 卷卷 液

57、態(tài)烴和其他液體管線輸送系統(tǒng)液態(tài)烴和其他液體管線輸送系統(tǒng) ASME B31.4ASME B31.4輸氣和配氣管道系統(tǒng)輸氣和配氣管道系統(tǒng) ASME B31.8ASME B31.8焊接工藝指導(dǎo)書(shū)焊接工藝指導(dǎo)書(shū) 根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和工程經(jīng)驗(yàn)編制的用于焊接根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和工程經(jīng)驗(yàn)編制的用于焊接工藝評(píng)定的指導(dǎo)性文件。工藝評(píng)定的指導(dǎo)性文件。焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定 工程焊接之前對(duì)焊接工藝進(jìn)行的鑒定性試驗(yàn)。工程焊接之前對(duì)焊接工藝進(jìn)行的鑒定性試驗(yàn)。焊接工藝規(guī)程焊接工藝規(guī)程 根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝編制的用于工程施工根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝編制的用于工程施工的焊接技術(shù)規(guī)定和程序。的焊接技術(shù)規(guī)定和程序。 自動(dòng)化焊接：在

58、焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接自動(dòng)化焊接：在焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接小車(chē)自動(dòng)行走，工件自動(dòng)移動(dòng)。小車(chē)自動(dòng)行走，工件自動(dòng)移動(dòng)。機(jī)械化焊接：在焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接機(jī)械化焊接：在焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接小車(chē)自動(dòng)行走，人工操作工件的移動(dòng)。小車(chē)自動(dòng)行走，人工操作工件的移動(dòng)。半自動(dòng)焊：在焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，人工操半自動(dòng)焊：在焊接過(guò)程中焊絲自動(dòng)送進(jìn)，人工操作電弧沿焊縫的行走和工件的移動(dòng)。作電弧沿焊縫的行走和工件的移動(dòng)。手工焊：在焊接過(guò)程完全由人工操作完成。手工焊：在焊接過(guò)程完全由人工操作完成。根焊：第一層焊道。根焊：第一層焊道。熱焊：根焊完成后立即進(jìn)行的第二層焊道。熱焊：根焊完成后立即進(jìn)行

59、的第二層焊道。填充焊：根焊、熱焊后，蓋面焊道前的焊道。填充焊：根焊、熱焊后，蓋面焊道前的焊道。立填焊：下向焊時(shí)，在立焊位置補(bǔ)填的焊道。立填焊：下向焊時(shí)，在立焊位置補(bǔ)填的焊道。蓋面焊：最外面的一層成型焊道。蓋面焊：最外面的一層成型焊道。多道焊：同一層中焊接一道以上的焊道。多道焊：同一層中焊接一道以上的焊道。 缺欠缺欠: :焊縫的不連續(xù)性、不完整性。焊縫的不連續(xù)性、不完整性。缺陷缺陷: :達(dá)到拒絕驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的缺欠。達(dá)到拒絕驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的缺欠。修補(bǔ)修補(bǔ): :對(duì)表面非裂紋缺陷進(jìn)行的修復(fù)。對(duì)表面非裂紋缺陷進(jìn)行的修復(fù)。返修：對(duì)不符合無(wú)損檢測(cè)要求的焊縫缺陷進(jìn)行的返修：對(duì)不符合無(wú)損檢測(cè)要求的焊縫缺陷進(jìn)行的 修復(fù)焊接

60、。修復(fù)焊接。 焊接工藝評(píng)定是以金屬材料的焊接性為基礎(chǔ)，并焊接工藝評(píng)定是以金屬材料的焊接性為基礎(chǔ)，并在工程焊接前完成的。應(yīng)制定詳細(xì)的焊接工藝指在工程焊接前完成的。應(yīng)制定詳細(xì)的焊接工藝指導(dǎo)書(shū)，并對(duì)此焊接工藝進(jìn)行評(píng)定，以驗(yàn)證用此工導(dǎo)書(shū)，并對(duì)此焊接工藝進(jìn)行評(píng)定，以驗(yàn)證用此工藝能否得到具有合格力學(xué)性能的完好焊接接頭。藝能否得到具有合格力學(xué)性能的完好焊接接頭。焊接工藝評(píng)定過(guò)程中應(yīng)采用破壞性試驗(yàn)檢驗(yàn)焊接焊接工藝評(píng)定過(guò)程中應(yīng)采用破壞性試驗(yàn)檢驗(yàn)焊接接頭的質(zhì)量和性能。接頭的質(zhì)量和性能。評(píng)定合格的焊接工藝是編制焊接工藝規(guī)程的重要評(píng)定合格的焊接工藝是編制焊接工藝規(guī)程的重要依據(jù)。工程施工中必須遵守焊接工藝規(guī)程。依據(jù)。工