浅析长输管道常用焊接工艺

新疆石河子职业技术学院 边文亮

1 长输管道的焊接特点及焊接要求

长输管道线路长、跨度大，自然条件变化大，焊接施工作业条件相对较差，焊接质量受环境因素影响比较大。长输管道焊接自动化应用程度要比在工厂内焊接低得多，在野外作业焊接质量受焊接操作工的熟练程度和经验影响程度比较大。针对长输管道焊接施工的特殊性，选用焊接方法考虑到以下几个因素：（1）所选焊接工艺方法必须能够进行全位置焊接（横、平、立、仰），以便能够完成整个环焊缝的焊接；（2）所选焊接工艺对外界各种不利气候因素都能表现出有较大的适应性；（3）焊接施工时效率高、速度快；（4）焊接接头质量应有保障，质量较高。

2 国内外长输管道常见焊接工艺

目前国内外长输管道常见焊接工艺中主要分为手工焊、半自动焊和自动焊三大类。焊接材料的选择是长输管道焊接要考虑的一个重要方面，主要包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体。

2.1 手工焊

手工焊中常见的焊接工艺主要有：纤维素焊条上向根焊＋低氢焊条上向焊；低氢焊条上向焊；纤维素焊条下向根焊、热焊＋低氢焊条下向填充盖面焊；低氢焊条上向根焊＋低氢焊条下向填充盖面焊等。

手工焊只有少部分人掌握，新工艺培训周期稍长，不容易学会。其施工效率一般比较慢，焊接X65级以上钢管时预热温度比较高，手工焊无损检测情况主要表现为夹渣、气孔缺欠几率高，合格率都在80%～85%左右。手工焊工艺力学性能较一般，个别力学性能较优，手工焊主要优点表现为设备基本不出现故障，低温环境适应性强，经常适用于连头、返修、干线以及特殊地段。

2.2 半自动焊

半自动焊常见的焊接工艺主要有：纤维素焊条下向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊；美国LincolnSTT－II型焊机STT（表面张力过渡）技术气体保护实心焊丝半自动下向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊；美国米勒PipePro 450焊机RMD（短弧控制）技术气体保护实心焊丝半自动下向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊；美国米勒PipePro 450焊机RMD（短弧控制）技术气体保护金属粉芯焊丝半自动下向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊；低氢焊条上向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊；美国CRC IWM内焊机气体保护实心焊丝下向根焊＋自保护药芯焊丝半自动下向热焊、填充盖面焊等。

半自动焊被绝大部分焊工掌握，技术水平高，施工效率较高，新工艺培训周期在一个月左右，比较容易学会。半自动焊在X65级以上钢管焊接时，需要预热温度适中，其力学性能较好，但低温韧性离散性大，厚壁管焊接时接头含氢量高；接头断面主要表现为脆性断口。半自动焊无损检测情况主要表现为夹渣、气孔、未熔合缺欠几率低，合格率高达95%以上。半自动焊设备基本不出现故障，低温环境适应性强，适用于干线以及特殊地段。

2.3 自动焊

自动焊常见的焊接工艺主要有：美国LincolnSTTII型焊机STT（表面张力过渡）技术气体保护实心焊丝半自动下向根焊＋PAW2000气体保护实心焊丝自动下向热焊、填充盖面焊；美国米勒PipePro 450焊机RMD（短弧控制）技术气体保护实心焊丝半自动下向根焊＋PAW2000焊机气体保护实心焊丝自动上向填充盖面焊；美国米勒PipePro 450焊机RMD（短弧控制）技术气体保护金属粉芯焊丝半自动下向根焊＋PAW2000焊机气体保护实心焊丝自动上向填充盖面焊；美国CRC IWM内焊机气体保护下向根焊＋CRC P260焊机气体保护下向热焊＋CRC P600焊机气体保护下向填充盖面焊；意大利PWT CWS.02NRT焊机气体保护实心焊丝自动下向根焊＋加拿大RMS MOW－1焊机气体保护实心焊丝自动下向热焊、填充盖面焊等。

自动焊在国内目前掌握程度：只有部分焊工掌握根焊技术，技术水平尚可；大多数焊工掌握填充盖面技术，水平较高。新工艺培训周期短，较容易学会。自动焊施工效率较高，X65级以上钢管焊接时需要预热温度适中，外观成形较好，无损检测情况主要表现为根焊气孔缺欠几率较高，填充盖面夹渣、气孔、未熔合缺欠几率较低，合格率85%以上。自动焊力学性能较好，但低温韧性离散性大，厚壁管焊接时接头含氢量高；接头断面主要表现为脆性断口。填充盖面设备基本不出现故障，低温环境适应性强。RMD设备低温环境下运行情况尚不明确，同样适用于干线以及特殊地段。

3 结语

随着长输管道日趋高钢级化、大口径化、厚壁化，自动焊亟待开发的潜力越来越大，但受制于国内在自动焊各方面的技术还不成熟，依旧需要对国外先进焊接技术的不断引进，开发和研制适合于我国管道建设特点的长输管线自动焊接技术和设备，提高国内长输管道焊接水平。