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国内长输管道焊接工艺发展历程:手工焊,半自动焊,全自动焊



手工焊

自二十世纪六十年代中国长输管道建设以来,手工焊技术曾是管道焊接的主要方法。

半自动焊

二十世纪九十年代, 管道焊接开始引进自保护药芯焊丝半自动技术(简称半自动焊),与手工焊相比,半自动焊具有焊接成型好、焊材利用充分、熔化速度快、设备综合成本低等优势,已成为中国长输管道填充、盖面焊接的主要技术。

管道全自动焊

随着高钢级管线钢的应用,如X80钢是通过微合金化、超纯净冶炼、控轧控冷而获得的高强度高韧性管线钢, 为了使环焊缝具有与母材相当的强度,焊接材料也加入了微合金元素。在焊接过程中,焊缝热影响区的组织由于热循环作用被重新加热而发生相变,并在冷却时因再结晶而出现晶粒粗大等现象,使焊缝与热影响区的韧性降低。采用半自动焊接时,存在焊缝金属夏比冲击韧性离散性大、部分夏比冲击值低于验收指标等问题。

管道全自动焊借助于机械和电气的方法,使整个焊接过程实现全自动化。管道全自动焊工艺的主要优点是焊接质量高而稳定、焊接速度快、经济性好、对于焊工的操作水平要求低。全自动焊的种类很多,目前较为成熟的用于现场的全自动焊技术主要有实芯焊丝气体保护全自动焊焊接技术、药芯焊丝自动焊焊接技术及电阻闪光对接焊接技术。其中,实芯焊丝气体保护全自动焊技术由于熔敷效率高、环焊缝强度大、韧性良好等综合性能优良,目前已成为管道建设中的主要自动焊接方法。国外管道于20世纪70年代开始应用全全自动焊,目前技术成熟、设备系列化,已成为大口径高钢级管道焊接的主流技术。国外已采用全自动焊装备进行管道建设,其施工长度占总里程的80%以上。而中国全自动焊接管道累计长度约4500km,全自动焊完成比例仅占管道建设总里程的3%。近几年,随着高钢级大口径管道不断建设,全自动焊工艺在管道工程项目焊接中的比例逐渐增大,如西三线中靖联络线(管径1219mm、X80)、陕京四线(管径1219mm、X80)、中俄原油管道二线(管径813mm、X65)都在不同程度上推动了全自动焊工艺的应用,中俄东线北段(管径1422mm、X80)和中段(管径1422 mm与1219mm、X80)除返修工艺为手工焊条电弧焊外,主线路和连头均采用全自动焊工艺。目前,石油天然气管道建设正向大口径、高钢级、大输量方向发展,随着全自动控制和电弧跟踪技术的不断完善,全全自动焊将更加适应管道现场焊接条件,应成为中国管道建设现场焊接的主要施工方法。





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