埋弧焊在油气长输管线大口径高压球阀上的应用

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管线输送是石油、天然气输送的主要方式，其中全通径球阀具有启闭迅速、密封性能良好的优点，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀，能与管线同寿命，是石油、天然气最理想的阀门。为保证高压球阀的焊接质量，我们引进了先进的埋桓设备，就此将探讨高压球阀焊接过程中埋桓工艺。

1 埋桓在高压球阀制造中的应用工- 乙 1.1 高压球阀试焊件的焊接坡口1.2 焊前准备埋桓焊前必须做好的准备工作有，焊件的坡口加工，如图1所示、待焊部位的表面清理、焊件的装夹以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。

图 1 埋桓试焊件焊接坡口焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。用砂轮机磨和火焰烘烤待焊部位。在焊前应将坡口及坡口两侧各20ram区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。

用卡盘加紧工件-端，另-端放在从动轮上，利用焊件外圆加工面进行找正，使工件处于水平工作位置。

埋桓用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大，在此次焊接中选用焊丝 CHW-s3、焊剂 CHF105。因此，焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使用前必须按350～400℃温度烘干2h。

1.3 埋桓工艺参数的初步选定埋桓的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、伸出长度、卡盘转速、送丝速度等。

1.3.1 焊丝直径的选择由于焊接坡口在球阀的焊接中采用的焊丝直径为焊丝直径选用 92.4mm，熔宽为9～11mm。

1.3.2 焊丝伸出长度--导电嘴到焊丝端部定为伸出长度根据焊丝直径为2ram，在球阀的焊接中焊丝的伸出长度为 20-25ram。

1.3.3 焊接电流的选择根据焊丝直径为2ram，在球阀的焊接中选用焊接电流为200～350A。

1.3.4 焊接电压的选择根据焊接电流为200～350A，在球阀的焊接中选用焊接电压为 28V。

1.3.5 焊丝送丝速度的选择选择焊丝的送丝速度为10mm/s。(焊机自动选择)1.3.6 卡盘转速的选择卡盘的转速基本范围为0.230-0.300 r/min，但在特殊情况下要根据实际情况选择，详细介绍见采集数据表中的说明。

1.3.7 焊接速度的选择单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。

计算出焊接速度为 9.11～12.27 mm/s。当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小，见表 1。

第 14期 朱怀强等：埋桓在油气长输管线大口径高压球阀上的应用 8l焊缝道数 焊接电流(A) 焊接电压(V) 卡盘转速(r/rain) 卡盘转速说明1.3.9 焊接热输入的计算熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入。熔焊时，由焊接能源输人给单位长度焊缝上的热量称为热输入。其计算公式如下：Q1IU式中：Q--单位长度焊缝的热输入 (J/em)；焊接电流 (A)，I：330A；( 电弧电压 (V)，U28V；焊接速度 em/s，V i 0.91 lcm/s；V ax1.227cm/s；.，7--热效率系数，埋桓为 0.8～0.9；1选用0.85。

Q1o.85×28×330/V10.85×28×330/0.9118621.30 J/em；Q20.85×28×330/V20.85×28×330/1.2276400.98 J/era。

说明：热输人太大时，接头性能可能降低 ，热输人太小时，焊接时可能产生裂纹。在选用的这个焊接参数范围之内，试焊件在焊接过程中没有出现裂纹，焊接质量良好，所以确定球阀的焊接热输人为8621.30-64oo.98 J/cm之间为宜。

2 焊接过程中注意的问题2.1 对焊接变形的控制焊接过程中，由于受到热应力、组织应力的影响，工件会发生变形，在焊接前，必须对工件进行预热处理，以防止更大变形，同时也可消除工件表面的锈蚀、油污及水分；在焊接时，工件受到焊接过程的热输入，温度会升高，工件的温度升到80C后，要对工件进行冷却后再进行焊接。

2.2 焊后须剪去焊丝头部每道焊后都要剪去焊丝头部，因为在焊后焊丝头部会粘上焊剂和焊接氧化物，因而：1)不利于下- 道引弧；2)不能准确找到焊缝位置；3)焊丝头部82 甘 肃 科 技 第29卷会有氧化物和其他杂质存在，影响焊缝成分和焊缝质量。

3 焊接过程中出现的问题及改进措施3.1 埋桓焊缝产生气孔的主要原因及防止措施1)焊剂吸潮或不干净，焊剂中的水分、污物和氧化铁屑等都会使焊缝产生气孔，在回收使用的焊剂中这个问题更为突出。水分可通过烘干消除。防止焊剂吸收水分的最好方法是正确的储存和保管。

回收焊剂时要用纱网过滤可以较有效地分离焊剂与尘土，从而减少回收焊剂在使用中产生气孔。

3)熔渣粘度过大时溶人高温液态金属中的气体在冷却过程中将以气泡形式溢出。如果熔渣粘度过大，气泡无法通过熔渣，被阻挡在焊缝金属表面附近而造成气孔。通过调整焊剂的化学成分和焊剂颗粒度大小，改变熔渣的粘度即可解决。

4)工件焊接部位被污染焊接坡 口及其附近的铁锈、油污或其他污物在焊接时将产生大量气体，促使气孔生成，焊接之前应予清除。

3.2 夹渣产生的原因和防治措施对于出现夹渣的情况，主要是焊剂在回收过程中存在大的焊渣，在焊接过程中嵌入熔池，在脱渣后出现夹渣，主要防治措施是在焊剂回收的时候清理(上接第 94页)4.4 注重多媒体资源的品牌建设甘肃是古丝绸之路的锁匙之地和黄金路段。她地处黄河上游，位于青藏，内蒙古，黄土三大高原交汇处，东接陕西，南控巴蜀青海，西倚新疆，北扼内蒙、宁夏。甘肃地域辽阔，资源丰富，民族众多，拥有汉，回，藏，蒙古，裕固，东乡，保安等45个民族，其中东乡，裕固，保安族为甘肃特有民族。甘肃在人类漫长的历史发展过程中，形成自己个性鲜明、具有浓郁地方特色的社会经济与历史文化。这些珍贵的历史文化，是甘肃乃至世界历史文化宝库中，不可缺失的- 部分。它对于继承和发扬中华民族优秀文化传统，增进民族团结和维护国家统-，增强民族自信心和凝聚力，具有重要意义。

多媒体资源是甘肃省数字资源中重要的组成部分，品牌多媒体资源建设则是甘肃省数字资源建设重中之重，起着决定性因素。甘肃省图书馆应量身干净焊剂中的杂物，像废渣、氧化铁等。

3.3 未熔合产生的原因和防治措施在焊缝较窄的时候，由于焊丝的熔宽有限，不能把焊缝最边的部分熔上，出现未熔合现象，通过调整焊机的机头方向，确保焊丝能熔到焊缝的最边部，避免未熔合的出现。

3.4 跑偏产生的原因及防治措施在焊件的装夹过程中，由于从动轮和主动力没有处于同-个圆心，导致焊件在焊接的过程中出现跑偏的现象，以后在焊接过程中必须保证主动轮和从动轮保持在同-圆心上，防止跑偏现象的出现。

4 总结通过此次运用埋桓焊接高压球阀，得到了合格的焊接质量。保证了高压球阀的工作。