国内外油气管线常用的焊接工艺概述

   70、80年代管线的焊接主要以下向纤维素焊条手工焊和半自动CO2焊为主，由于这些方法为手工操作，因此效率低，且焊接质量也受到了人工技能水平的制约，80年代中期，由于电力电子技术和计算机技术的不断发展，焊接设备的控制技术进入智能化时代，因此为管道焊接自动化新设备、新工艺的成功实施创造了条件，使管道的焊接效率和焊接质量有了很大提高，如林肯公司开发的STT（The Surface Tension1  Transfer）CO2气保焊电源技术和设备，以其柔和的电弧，极小的飞溅和极1佳的打底焊质量引起了世人的关注，成为管道焊接，特别是打底焊首1选的方法之一。EWI的工作表明，这种新工艺在所有位置施焊时，原来的焊接接头熔敷率都在15~25lb/h（15~25磅/小时）。又如MAGNATECH公司生产的管道全位置自动焊接设备，应用了自适应控制技术，不仅克服了人工操作的水平制约，而且大大提高了焊接效率和质量。

在冷却过程中，塑料在微观结构上会发生明显的变化：对于无定形材料，其改变表现为焊接区分子链的取向；对于半结晶的材料，结晶程度和晶粒大小的形成与冷却速度有关。当冷却温度超出规定的温度范围时，形成的晶体结构可能会在承受应力时发生破坏，而不合适的温度和过快的冷却速度则会导致结晶度降低，同时形成的晶粒比较小，而这种较小的晶粒结构非常容易在遭受化学物质和溶剂侵蚀以及承受应力的情况下发生破坏。所需要的工具为：手工交流弧焊机、不锈钢丝刷、铝质水平尺、木榔头、尼龙绳和大弯牙锉刀等。因此，应尽量避免使用过快的冷却速度。

同时，焊接过程中支撑焊件的材料也会影响冷却速度。在焊接时，应避免使用混凝土、厚的金属板或其他容易从焊接区域吸收热量的材料作为支撑件，否则，即使提高热风的温度，也不能很好地解决问题。

选择焊剂时主要考虑焊剂的类型、焊剂与焊丝的匹配特性、焊剂的冶金性能和工艺性能。此外焊剂的粒度、含水量、机械夹杂物、硫磷含量也应予以考虑。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。从改善焊缝金属韧性的角度考虑，可选择高碱度焊剂。但应注意，当碱度超过某一临界值时，再提高碱度则会导致焊缝韧性下降，这主要是因为对于管线钢焊接时，要求较高的焊接速度，特别是在厚板不开坡口、不留间隙的条件下，工艺性能恶化，焊缝表面出现气孔、麻点，焊缝中氧化物夹杂物明显增多，导致韧性下降。因此，合理选择焊剂，对提高焊缝韧性有重要意义。