加药罐车管路改造的焊接工艺

2013-07-10中原油田分公司采油一厂河南濮阳457171张志峰

金属加工(热加工) 2013年16期

中原油田分公司采油一厂（河南濮阳 457171）张志峰

1. 概述

在加药罐车的焊接工艺流程中，加药装置主要是由溶液箱、管路、阀门及泵等组成，如图1所示。由于药液的腐蚀性，使管线常常发生穿孔、堵塞及腐蚀等缺陷；原管线采用的是φ30mm×4mm的20钢管，工作压力为≥1.5MPa，焊接位置多为对接水平固定焊。为了提高工作效率和防止管线堵塞，我们对加药罐车的管线流程改为φ60mm×6mm的20钢管。由于用焊条电弧焊打底容易造成管线内壁焊渣清理不干净，造成管线与泵头活塞堵塞，因此在管道焊接中，我们用氩弧焊打底免去了根部焊道清渣、清飞溅的工序，并且使管路系统的清扫工作减轻。

由于焊接位置比较狭小，所以打底焊采用内填充焊丝操作法，从而保证根部焊道的焊接质量。另外，焊接工艺还包括了φ60mm×6mm的20钢管对接水平固定焊条电弧焊盖面。我们通过对原加药罐车流程的焊接工艺特点进行分析，制定出切实可行的焊接参数，即根据焊接管材直径、壁厚选择焊接材料（E4303焊条，φ3.2mm），加药罐车的管路改造选用了氩-电联焊的焊接工艺。

图1 加药罐车管路流程

2. 准备工作

（1）焊接管线选用规格为φ60 mm×6mm钢管，坡口加工现场采用氧乙炔焰切割成单边30°V形坡口。

（2）焊前坡口清理由于氩弧焊在焊接过程中无强脱氧作用，如果坡口不干净，在电弧作用下产生的有害气体就不易从保护层内逸出，在焊缝中易生产气孔等缺陷，所以应将坡口内外壁20mm范围内及所用焊丝上的污物清理干净，除去油、漆、垢、锈等。选用纯度＞99.9%的Ar、铈钨棒、φ2.5mm的H08Mn2Si焊丝，钨极端部打磨成平底锥形，如图2所示。氩弧焊场所必须有可靠的挡风措施，并防止管内有穿堂风。

（3）定位焊由于氩弧焊打底焊缝较薄，如选择工艺不当，易产生裂纹，所以定位焊后应仔细检查定位焊缝，如发现裂纹、气孔等缺陷，应清除干净后重新进行定位，管道定位焊为两处。

图2 钨极端部

（4）焊接打底层焊缝检测合格后，及时进行填充盖面焊，焊接第二层焊时，注意不得将打底层焊缝烧穿。焊条选用E4303，规格φ3.2mm，焊前按规定烘焙，温度为150～250℃、恒温1～2h，然后放在150℃焊条保温筒中待用。采用直流电源或交流电源，具体焊接参数如表1、表2所示。

表1 手工钨极氩弧焊打底焊接参数

表2 焊条电弧焊盖面焊接参数

3. 实际操作

（1）根部焊道手工钨极氩弧焊的操作特点利用引弧器产生高频，击穿电极与焊件之间的间隙来引燃电弧。焊接开始时，先用电弧将母材加热，待形成熔池后立即填加焊丝。为防止起弧裂纹，始焊速度应慢些，并应使焊缝稍厚。

由于接头处的质量往往不易保证，应尽量避免焊接过程中的停弧，减少冷接头次数。更换焊丝时应用不停弧的“热接头”方法，即在需要变更握丝位置时，先将焊丝末端与熔池相接触，同时电弧向后移，或引向坡口一边。等熔池凝固到与焊丝末端粘在一起的一刹那间，迅速变更握丝位置。完成这一动作后，将电弧立即恢复到原位，继续焊接。

内填充焊丝操作法是电弧在管壁外侧燃烧，焊丝从对口间隙伸入管内向熔池送给的操作方法。焊枪的喷嘴与焊丝相对位置如图3所示。要求对口间隙大于焊丝直径0.5～1.5mm。对口间隙在焊接过程中应始终大于焊丝直径，避免“卡丝”。