CN107160006A - 一种地埋管管道焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地埋管管道焊接工艺，包括以下步骤：步骤1：表面清洗；步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热5~20min；步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为2.0~4.5mm焊条对管道进行焊接；步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到100~120℃，并恒温1~2小时后；步骤6：清理焊渣杂物。本发明提供一种地埋管管道焊接工艺，具有工艺各阶段参数严格合理控制，流程规范，避免温度过高，引起局部过热、减少焊接应力与变形，在焊接后还进行恒温处理，控制焊接区金相组织转变的进程，从而提高管道焊接后的力学性能。

Description

一种地埋管管道焊接工艺
技术领域
本发明属于管道焊接领域，具体涉及一种地埋管管道焊接工艺。
背景技术
钢管径大，壁厚，故结构钢性大，拘束应力大，故焊接过程中，采取措施防止冷裂纹发生是钢材管道焊接的一个非常关键的环节，在其焊接过程中，如焊接热输入过大，层温过高，会导致金属合金元素烧损，焊缝金相转变不符合要求，进而使得焊接接头的冲击韧性等力学性能达不到要求，故焊接过程中必须采用小规范焊接，并对层温严格控制。
地埋管管道由于长期埋于地底下，环境比较潮湿，而焊接部位容易生锈，因此，研制出一种地埋管管道焊接工艺是至关重要的。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种地埋管管道焊接工艺，焊接效果良好。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种地埋管管道焊接工艺，包括以下步骤：
步骤1：表面清洗，将待焊接管道表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为25~55℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度为60~90℃，烘干时间为10~30min；
步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；
步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热5~20min，预热温度为80~120℃；
步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为2.0~4.5mm焊条对管道进行焊接；
步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到100~120℃，并恒温1~2小时后；
步骤6：清理焊渣杂物，将管道内外表面的金属飞溅、焊渣、氧化皮、毛刺、焊瘤、凹坑、油污用不锈钢刷清除干净，并涂上防锈剂。
进一步地，所述步骤1中的清洗液为丙酮、硼酸、乙醇丁二酯和乙二醇丁醚中的一种或者多种。
进一步地，所述步骤4中的除气剂按照重量份包括：脱水氯化锌10~20份、氟化锂10~20份、碳酸铵10~15份和有机酸剂5~10份。
进一步地，所述有机酸剂为顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、对二苯磺酸、邻二苯磺酸、间二苯磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、正丁二酸、异丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、反式丁二酸、以及前述有机酸的有机衍生物其中的一种或几种。
进一步地，所述步骤4中的焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流为30~120A，焊接电压为20~25V，焊接速度为15~25cm/min。
进一步地，所述手工钨极氩弧焊焊接方式包括充氩处理，氩气纯度为99.90~99.96%，充氩气时，先将管内的空气排出然后封闭继续充氩气。
进一步地，所述步骤5中的恒温时间根据管道的壁厚计算：按1h/25mm计算，且恒温时间不低于4小时。
进一步地，所述步骤6中的防锈剂按照重量份数包括：磷酸20~30份、硝酸5~15份、柠檬酸钠2~10份、乌洛托品5~10份、十二烷基苯磺酸钠1~4份、甘油5~9份。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种地埋管管道焊接工艺，具有工艺各阶段参数严格合理控制，流程规范，对焊接全过程温度控制严格合理，避免温度过高，引起局部过热、减少焊接应力与变形，在管道焊接前先将焊接区域在超声波中用清洗液清洗，所述清洗剂的各组分相互配合，可以轻松的把焊接区域表面的脏污清洗干净，使管道表面保持光洁，焊接结合更紧密，不仅清洗效率提高，而且不会引入杂质离子，减少了清洗成本与污染。
本发明对管道焊接区域进行预热，不但可以减少焊接区域表面上的水分，同时也可以改善气体溢出条件，减少焊缝的含氢量，防止裂纹产生，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再对管道进行焊接，能够降低管道焊接时的含气量，在焊接完毕后，在焊接区域涂抹防锈剂还可以防止管道长期埋于地下受到潮湿空气影响而生锈的问题。
本发明在焊接后还进行恒温处理，其目的是控制焊接区金相组织转变的进程，从而提高管道焊接后的力学性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种地埋管管道焊接工艺，包括以下步骤：
步骤1：表面清洗，将待焊接管道表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为25℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度为60℃，烘干时间为10min；
步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；
步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热5min，预热温度为80℃；
步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为2.0mm焊条对管道进行焊接；
步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到100℃，并恒温1小时后；
步骤6：清理焊渣杂物，将管道内外表面的金属飞溅、焊渣、氧化皮、毛刺、焊瘤、凹坑、油污用不锈钢刷清除干净，并涂上防锈剂。
所述步骤1中的清洗液为丙酮、硼酸、乙醇丁二酯和乙二醇丁醚中的一种或者多种。
所述步骤4中的除气剂按照重量份包括：脱水氯化锌10份、氟化锂10份、碳酸铵10份和有机酸剂5份。
所述有机酸剂为顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、对二苯磺酸、邻二苯磺酸、间二苯磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、正丁二酸、异丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、反式丁二酸、以及前述有机酸的有机衍生物其中的一种或几种。
所述步骤4中的焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流为30A，焊接电压为20V，焊接速度为15cm/min。
所述手工钨极氩弧焊焊接方式包括充氩处理，氩气纯度为99.90%，充氩气时，先将管内的空气排出然后封闭继续充氩气。
所述步骤5中的恒温时间根据管道的壁厚计算：按1h/25mm计算，且恒温时间不低于4小时。
所述步骤6中的防锈剂按照重量份数包括：磷酸20份、硝酸5份、柠檬酸钠2份、乌洛托品5份、十二烷基苯磺酸钠1份、甘油5份。
实施例2
一种地埋管管道焊接工艺，包括以下步骤：
步骤1：表面清洗，将待焊接管道表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为35℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度为70℃，烘干时间为20min；
步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；
步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热15min，预热温度为100℃；
步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为2.5mm焊条对管道进行焊接；
步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到110℃，并恒温1.5小时后；
步骤6：清理焊渣杂物，将管道内外表面的金属飞溅、焊渣、氧化皮、毛刺、焊瘤、凹坑、油污用不锈钢刷清除干净，并涂上防锈剂。
所述步骤1中的清洗液为丙酮、硼酸、乙醇丁二酯和乙二醇丁醚中的一种或者多种。
所述步骤4中的除气剂按照重量份包括：脱水氯化锌15份、氟化锂15份、碳酸铵13份和有机酸剂7份。
所述有机酸剂为顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、对二苯磺酸、邻二苯磺酸、间二苯磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、正丁二酸、异丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、反式丁二酸、以及前述有机酸的有机衍生物其中的一种或几种。
所述步骤4中的焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流为90A，焊接电压为23V，焊接速度为20cm/min。
所述手工钨极氩弧焊焊接方式包括充氩处理，氩气纯度为99.93%，充氩气时，先将管内的空气排出然后封闭继续充氩气。
所述步骤5中的恒温时间根据管道的壁厚计算：按1h/25mm计算，且恒温时间不低于4小时。
所述步骤6中的防锈剂按照重量份数包括：磷酸25份、硝酸10份、柠檬酸钠8份、乌洛托品8份、十二烷基苯磺酸钠3份、甘油6份。
实施例3
一种地埋管管道焊接工艺，包括以下步骤：
步骤1：表面清洗，将待焊接管道表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为55℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度为90℃，烘干时间为30min；
步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；
步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热20min，预热温度为120℃；
步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为4.5mm焊条对管道进行焊接；
步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到120℃，并恒温2小时后；
步骤6：清理焊渣杂物，将管道内外表面的金属飞溅、焊渣、氧化皮、毛刺、焊瘤、凹坑、油污用不锈钢刷清除干净，并涂上防锈剂。
所述步骤1中的清洗液为丙酮、硼酸、乙醇丁二酯和乙二醇丁醚中的一种或者多种。
所述步骤4中的除气剂按照重量份包括：脱水氯化锌20份、氟化锂20份、碳酸铵15份和有机酸剂10份。
所述有机酸剂为顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、对二苯磺酸、邻二苯磺酸、间二苯磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、正丁二酸、异丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、反式丁二酸、以及前述有机酸的有机衍生物其中的一种或几种。
所述步骤4中的焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流为120A，焊接电压为25V，焊接速度为25cm/min。
所述手工钨极氩弧焊焊接方式包括充氩处理，氩气纯度为99.96%，充氩气时，先将管内的空气排出然后封闭继续充氩气。
所述步骤5中的恒温时间根据管道的壁厚计算：按1h/25mm计算，且恒温时间不低于4小时。
所述步骤6中的防锈剂按照重量份数包括：磷酸30份、硝酸15份、柠檬酸钠10份、乌洛托品10份、十二烷基苯磺酸钠4份、甘油9份。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：表面清洗，将待焊接管道表面的焊接区域放入清洗液中，在清洗液温度为25~55℃时进行超声波清洗，然后进行烘干处理，烘干温度为60~90℃，烘干时间为10~30min；
步骤2：打磨焊接区，用锉刀清理焊接区域的毛刺，采用砂轮机打磨至焊接区域露出金属光泽；
步骤3：管道预热，将待焊接的管道焊接区域预热5~20min，预热温度为80~120℃；
步骤4：焊接，在管道的焊接区域喷涂除气剂，再采用直径为2.0~4.5mm焊条对管道进行焊接；
步骤5：焊接后恒温处理，焊缝整体焊接完毕后，待焊接区域降温到100~120℃，并恒温1~2小时后；
步骤6：清理焊渣杂物，将管道内外表面的金属飞溅、焊渣、氧化皮、毛刺、焊瘤、凹坑、油污用不锈钢刷清除干净，并涂上防锈剂。
2.根据权利要求1所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述步骤1中的清洗液为丙酮、硼酸、乙醇丁二酯和乙二醇丁醚中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述步骤4中的除气剂按照重量份包括：脱水氯化锌10~20份、氟化锂10~20份、碳酸铵10~15份和有机酸剂5~10份。
4.根据权利要求3所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述有机酸剂为顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、对二苯磺酸、邻二苯磺酸、间二苯磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、正丁二酸、异丁二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、反式丁二酸、以及前述有机酸的有机衍生物其中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述步骤4中的焊接采用手工钨极氩弧焊，焊接电流为30~120A，焊接电压为20~25V，焊接速度为15~25cm/min。
6.根据权利要求5所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述手工钨极氩弧焊焊接方式包括充氩处理，氩气纯度为99.90~99.96%，充氩气时，先将管内的空气排出然后封闭继续充氩气。
7.根据权利要求1所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述步骤5中的恒温时间根据管道的壁厚计算：按1h/25mm计算，且恒温时间不低于4小时。
8.根据权利要求1所述的一种地埋管管道焊接工艺，其特征在于，所述步骤6中的防锈剂按照重量份数包括：磷酸20~30份、硝酸5~15份、柠檬酸钠2~10份、乌洛托品5~10份、十二烷基苯磺酸钠1~4份、甘油5~9份。
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