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1、浅议双VV坡口对对接工艺艺管道一公公司第一一作业处处 徐徐群成 于德德飞 贾涛 摘要：介介绍了SSTT气气体保护护焊打底底+自保保护药芯芯焊丝半半自动焊焊填充、盖盖帽工艺艺的特点点及焊接接工艺，着重介绍了新型双V破口对接技术的优缺点。关键词：STTT、药芯芯焊丝、双双V坡口口、半自自动焊接接1、前言言西气东输输二线管管道工程程是我国国距离最最长(上上万多公公里)、口口径最大大(12219mmm)、管管线钢级级最高(X800)、设设计压力力最大(12MMPa)的世界界级的天天然气干干线管道道。西气气东输两两条线的的建成，将极大地缓和南方和沿线城市、尤其是长江和珠海三角洲地区的能源需求。2、我国国
2、管道主主线路焊焊接方法法及工艺艺现状随着着管道工工程建设设技术的的不断迅迅速发展展，管线线建设和和运行对对安全性性、经济济性、管管线钢的的质量参参数、焊焊接质量量、焊接接效率和和焊接技技术水平平都提出出了更高高的要求求，同时时，推动动了焊接接材料、焊焊接设备备和焊接接技术的的发展，也也推动了了焊接工工艺和焊焊接方法法的更新新和改进进。从最初初的纤维维素下向向焊、低低氢下向向焊，到到90年年代初的的药芯焊焊丝半自自动焊再再到今天天的STTT根焊焊、全自动动焊，西方国国家如：中东、俄俄罗斯已已经普遍遍应用埋埋弧焊双双联管技技术。3、工艺艺特点西气东输输二线工工程东段段半自动动焊接机组主主要采用用的
3、STTT气体体保护电电弧焊根根焊+自自保护药药芯焊丝丝电弧焊焊填充、盖盖帽的焊焊接工艺艺。17标标段半自自动焊机机组采用用的是美美国Linccolnn公司生生产的IIM5882 LL102279型型接电源源，配IIM5886-BB G331522型送丝丝机进行行根焊作作业，焊焊材为BBoehhlerr SGG3-PP 1.22mm 实心焊焊丝；填填充盖帽帽采用的的是Linccolnn DCC4000焊机配配L-223P送送丝机，焊焊材为HHobaart Fabbshiieldd X880 2.00mm 自保护护药芯焊焊丝。3、1 STTT气体保保护焊STT气气体保护护焊是一一种以表表面张力力为
4、主要要熔滴过过渡力的的熔化极极气体保保护焊。它它采用独独特的波波形控制制技术，可可以根据据熔滴的的不同过过渡过程程，自动动调节焊焊接电流流和电弧弧电压波波形。在在整个焊焊接周期期里精确确控制经经过焊丝丝的电流流，从而而达到电电弧所需需的瞬时时热量，同同时解决决了COO2气体保保护焊短短路过渡渡飞溅大大的技术术难题，确确保焊接接电弧的的稳定燃燃烧和有有效控制制焊缝成成形。其其具有以以下优点点：各层焊焊道焊完完后基本本上不需需要打磨磨，节省省了焊接接材料和和工时；1）引引弧容易易，电弧弧燃烧稳稳定；22）飞溅溅极小，焊焊接烟尘尘少，噪噪音小；3）焊焊缝成形形美观，焊焊接质量量好； 4）精精确的热热
5、输入控控制可以以减少焊焊接变形形和烧穿穿；5）焊焊接成本本较低；6）焊焊接速度度快、焊焊接效率率高；77）焊后后不需清清渣，节节省了层层间清理理时间；8）容容易操作作；9）焊焊缝含氢氢量低，抗抗裂性能能好。3、2 自保护护药芯焊焊丝半自自动焊自保护药药芯焊丝丝半自动动焊的优优点是连连续送丝丝、生产产效率高高、焊接接质量好好，特别别是自保保护药芯芯焊丝的的焊接工工艺性能能优良，电电弧稳定定，成形形美观，能能实现全全位置(下向)焊接，抗抗风能力力强，尤尤其适于于野外施施工，是是近年来来应用最最广的一一种长输输管道焊焊接工艺艺。其坡口形形式分为为：传统统单V坡坡口对接接，新型型双V坡坡口对接接。其中
6、中双V坡坡口对接接技术是是自西气气东输一一线试验验以来，再再一次出出现在国国内长输输管道工工程施工工中。4、双VV坡口对对接工艺艺与单VV坡口对对接工艺艺比较4、1双双V坡口口对比单单V坡口口形式的的优点（以以12119*118.44mm钢钢管为例例）4、1、1缩短施施焊时间间，提高高工作效效率图1 单V对接推荐焊接层数图2 双V对接推荐焊接层数图3 单V对接推荐焊接工艺参数图1、图图2为西气东东输二线线工程东段段焊接工工艺规程程的推荐荐焊接层层数，图图3为西西气东输输二线工程程东段焊焊接工艺艺规程的的推荐焊焊接工艺艺参数。在施焊过程中，由于管壁厚、焊缝宽，单V坡口对接在第三、四遍填充时需进行
7、排焊，同时盖帽也需要排焊。而双V坡口对接最大开口宽度比单V对接小4mm，从热焊到盖帽都不需要进行排焊。这相当于节省了3遍焊接量，每道口缩短了焊接时间20-38分钟，约占整道焊口焊接时间的26%-50%，极大地提高了工作效率。图4 单V对接图3 双V对接假定条件件:两种对接接形式的的对口间间隙均为为 a=2.00两种对接接形式的的钝边均均为 b=11.5现场双VV坡口角角度一般般为300和8双V对接接最大开开口宽度度：L双=aa+2*(7-b)ttan(30)+22*（118.44-7）ttan（88）=11.5555mm （11）单V对接接最大开开口宽度度：L单=aa+2*（188.4-b）t
8、tan(22)=15.6566mm（22）4、1、2双V坡坡口横截截面积小小，也就就是焊道道体积小小，从而而节约焊焊材。经过计计算，一一公里节节约焊材材约18.5kgg（按单公里里85根根管844道焊口口计算，焊焊材密度度约为77.8gg/cmm3），相当当于两盘盘半自动动焊丝的的重量。经实际焊接总结单道口焊材消耗量约为6kg，即每公里节约的焊材可以多焊接3道口。参照图33、图44及4、1、1中的的假定条条件：1）双VV坡口对对接的体体积为：图5 双V对接体积分解图711.421.5V1V2V3V4lmnxyxylm图5.1 双V分解图5.2 单V分解V2V1图5.11中=5991.11+1.
9、5=5922.6 mm=5991.11+7=5988.1 nn=6009.55l m n都是该该点到原点的的距离m-l=5.55n-m=11.4为高阶无无穷小量量则：V1=327715.63mmm3同样：V2=347753.45mmm3V3=523303.75mmm3V4= =3611169.54mmm3V双=22V1+2VV2+V3+V4 =5484411.45mmm32）单VV对接的的体积为为：图5.22中l=5911.1+1.55=5992.66 mm=6009.55l m都都是该点点到原点的的距离m-l=16.9为高阶无无穷小量量V单1=21889166.633mm3V单2=13888
10、022.1mmm3V单=22V单11+V单22=57666355.366mm3V差=VV单-V双=282223.91mmm3可节省焊焊材：88428.2233917.8810000=118.55kg4、1、3焊接质质量方面面STT气气保焊的的自动化化程度高高，电弧弧自身调调节作用用强，焊焊接过程程中电弧弧稳定性性好，人人为干扰扰因素少少。电弧弧可持续续燃烧，整整条接头头少，金金属组织织致密，焊焊接质量量稳定。同同时STTT气保保焊电弧弧气氛氧氧化性强强，对焊焊件表面面油、锈锈敏感性性低，焊焊缝金属属扩散氢氢含量低低，大大大提高了了焊接接接头力学学性能和和抗裂性性能。单V坡口口盖帽是是双道排排焊
11、，而而双V坡坡口盖帽帽为单道道焊，二二者相比比，双VV坡口盖盖帽一次次成型，焊焊道表面面成型美美观，表表面缺陷陷少。而而进行排排焊时极极易出现现排焊沟沟过深低低于母材材的现象象。为了了解决排排焊沟深深得缺陷陷通常采采用的是是在排焊焊沟上补补焊，不不仅表面面美观性性差，且且增加了了工程量量。4、2双双V坡口口对接对对比单VV坡口对对接的缺缺点4、2、11双V坡坡口加工工更为繁繁琐目前双VV坡口还还没有刀刀具模型型，需要要分刀坡坡口。在在调节刀刀架位置置时需要要进过精精密的测测量。如如果两个个刀架重重合较多多，则在在连接处处出现凹凹槽；反反之会在在连接处处出现“平台”。 4、22、2 双V坡坡口对
12、接接根部更易出现气气孔 在熔池池金属内内部存在在有溶解解不了的的或过饱饱和的气气体，当当这些气气体来不不及从熔熔池中逸逸出时，便便随熔池池的结晶晶凝固，而而留在焊焊缝内形形成气孔孔。COO2保护气气流对焊焊缝有冷冷却作用用，又无无熔渣覆覆盖，故故熔池冷冷却快，加加之焊缝缝窄而深深，气体体逸出路路程长，增增加了产产生气孔孔的可能能性。经经过实地地考察和和射线对对比，辽辽河一建建和管道道三公司司采用的的RMDD焊接技技术能有有效的减减少根部部气孔的的产生。5、结语语STT气气保护半半自动根根焊，自自保护药药芯焊丝丝半自动动填充盖盖帽工艺艺可以在在最大程程度上发发挥两种种焊接方方法的优优点，不不仅可以以保证打打底焊道道的焊接接质量，避避免根焊焊清渣，又又能发挥挥自保护护药芯焊焊丝半自自动焊焊焊接速度度快、质质量好的的优点。双V坡口对接工艺比传统坡口方式更具有焊接速度快、节省焊材、外观成型好的特点，若配合RMD焊接技术能更好的减少焊接缺陷。参考文献献:1、焊焊接工程程师手册册 陈祝年年 机机械工业业出版社社；2、SSTT根根焊，自自保护药药芯焊丝丝半自动动焊 中石石化河南南石油勘勘探局油油田建设设工程公公司3、西西气东输输管道工工程 焊焊接工艺艺规程 中国石石油天然然气管道道科学研研究院焊焊接技术术中心
