本发明专利技术公开了一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺，涉及管道焊接技术领域，本发明专利技术结合管道特点采用RMD技术进行管道根焊、热焊，用埋弧自动化进行填充焊、盖面焊，选用焊接材料满足：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%，同时对焊接线能量进行了严格的控制，提出了适合的焊接工艺参数。通过采用本发明专利技术的焊接工艺，管道焊接接头性能满足抗硫化氢应力腐蚀（SSC）和抗氢致开裂（HIC）试验要求，与手工焊相比，生产效率提高2~3倍，大大地降低工程成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道焊接
，具体地涉及一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺。
技术介绍
在石油天然气田开发中，各种酸性有害介质的腐蚀问题是困扰许多油气田开发的一项难题。其中油气田有害介质主要以H2S、CO2为主，对井下套管和油气装置管道等危害很大。在酸性环境中材料抗腐蚀性能受化学成分、制造方法等多方面因素影响，这就对的设备、材料材质的选型和焊接、施工工艺的选用及控制提出更高的要求。焊接接头作为管道中最为薄弱、最易引发事故的部位，苛刻的性能要求是保证工程质量的重要因素，掌握满足酸性环境腐蚀要求的金属材料焊接工艺技术，确保金属材料焊接后抗腐蚀能力，是确保工程建设质量的关键。酸性介质条件下管道的焊接，传统方法是采用手工钨极氩弧焊根焊+焊条电弧焊填充、盖面的焊接方法，其焊接效率低，劳动强度大，施工成本高。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的在于针对硫化氢腐蚀特性，研发适用于抗硫管材预制施工的埋弧自动焊焊接工艺，确保焊接接头满足抗硫化氢应力腐蚀（SSC）和抗氢致开裂（HIC）性能要求的同时实现高效的管道焊接，提高施工效率，减少工程施工成本，技术方案包括以下具体内容：一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：A：抗硫钢管下料：采用冷切割下料；B：端面坡口制作及组对：采用带钝边V型坡口；C：管道焊接前预热；D：根焊及热焊：焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；>E：填充焊及盖面焊：采用埋弧自动焊方法且焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；填充焊的层间温度控制在100~200℃；F：焊缝热处理：采用电热法进行焊缝热处理，使用智能温控系统控制热处理参数如下：(a).室温~300℃时升温速度不限；(b).300℃~635℃时升温速度不大于120℃/h；(c).635±15℃时保温1h；(d).635℃~300℃时降温速度不大于100℃/h；(e).300℃以下自然冷却。进一步地：在步骤B中，端面坡口的坡口角度65°±5°，钝边0.5~1.5mm，组对间隙2.5~3.5mm，组对错边量，不应大于壁厚的10%，且不超过1.6mm。进一步地：在步骤D中，根焊和热焊采用气体保护焊，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体。进一步地：在步骤E中，埋弧自动焊的焊接参数：焊接电流：260~310A；焊接电压：28~34V；焊接速度：28~34cm/min；焊接线能量：1.5~2.2KJ/mm。进一步地：在步骤D中，根焊焊接采用RMD熔化极气体保护自动焊焊接方法。进一步地：在步骤D中，热焊焊接采用精确脉冲熔化极气体保护自动焊焊接。本专利技术的有益效果：本专利技术基于工程建设要求，针对油气田管道的特点，创新开发了一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺。同传统的手工焊接方式相比，采用埋弧自动焊工艺进行管道预制，焊接效率可提高2倍以上。本专利技术根据油气田管道的焊接特点，优选焊接工艺组合，采用RMD（熔敷金属控制技术）熔化极气体保护自动焊进行根焊，保证管道单面焊双面成型，优化细丝（φ1.6mm）埋弧自动焊焊接工艺参数，严格控制焊接线能量，确保了焊接接头质量。本专利技术针对抗硫管道的特点，严格规定焊接材料成分控制，对不利于焊接接头抗腐蚀性能的C、Mn、S、P等元素成分进行了限制。同时，结合酸性介质管道焊接的特点，提出了管道焊前预热、层间温度控制参数，对焊后热处理的升降温速度、恒温温度及恒温时间也进行了严格控制。通过以上技术措施，实现了抗硫管道的高效焊接施工，打破了以往只能依靠手工焊进行酸性介质管道焊接的方式，大大地提高了生产效率，实现了在酸性介质环境下的管道自动焊模式，填补了国内空白。通过严格控制工艺过程，确保了焊接接头具有优良的综合力学性能，各项指标满足酸性介质下管道施工设计标准，满足抗硫化氢应力腐蚀（SSC）和抗氢致开裂（HIC）性能要求。附图说明：图1工艺步骤图；图2为管道组对坡口图；图3为焊后热处理曲线图。具体实施方式：下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：图1示出了一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺，包括以下步骤：A：抗硫钢管下料：采用机械切割下料，在本实施例中采用的是高速带锯机进行切割下料，避免了用火焰切割产生的切口母材组织结构的变化；本实施例中我们选择的抗硫钢管，符合以下要求（质量百分比）：P≤0.02%；S≤0.01%；Nb≤0.005%；Ti≤0.025%；V≤0.02%。碳当量（IIW）≤0.42%，钢管夏比（V）型缺口冲击试验，-10℃温度下每组三个试样的冲击功应满足AKV≥27J（平均值），AKV≥21J（单个）；硬度测试单个读数的最大硬度值≤50HV10；在本实施例中选择规格为Φ273×18mm的20G抗硫钢管，其化学成分及机械性能下表所示：B：端面坡口制作并组对：采用带钝边V型坡口，在完成坡口制作后进行组对，组对间隙2.5~3.5mm，组对错边量≤1.5mm，组对完成后采用RMD（熔敷金属控制技术）熔化极气体保护半自动焊进行点焊固定，点焊数量为3~4点，均匀分布于管道圆周，点焊长度为15~25mm；C：管道焊接前预热：预热方式采用火焰加热或中频加热器加热，预热温度为100~150℃；热应在焊口两侧及周向均匀进行，避免局部过热，预热宽度应为焊缝两侧各100mm；D：根焊及热焊：焊接材料选用H08MnHICG，直径φ1.2mm，焊剂为烧结焊剂SJ613HIC，焊接材料满足以下要求（质量百分比）：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；焊剂使用前进行烘干，烘干温度350℃，保温1h；E：填充焊及盖面焊：填充焊、盖面焊接采用埋弧自动焊方法，填充焊的层间温度控制在100~200℃；焊剂为烧结焊剂SJ613HIC，焊接材料选用埋弧焊丝H08MnHIC，直径φ1.6mm，焊接材料满足以下要求（质量百分比）：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；焊剂使用前进行烘干，烘干温度350℃，保温1h。焊接参数为：焊接电流：260~310A；焊接电压：28~34V；焊接速度：28~34cm/min；焊接线能量：1.5~2.2KJ/mm；当单层焊道宽度大于15mm时应采用多道焊进行焊接，电源极性为直流反接。F：焊缝热处理：采用电热法进行焊缝热处理，热处理设备通过智能温控系统控制热处理参数如下：(a).室温~300℃时升温速度不限；(b).300℃~635℃时升温速度不大于120℃/h；(c).635±15℃时保温1h；(d).635℃~300℃时降温速度不得大于100℃/h；(e).300℃以下自然冷却；冷却的曲线如图3所示，横坐标是时间轴，单位是小时（h），纵坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：A：抗硫钢管下料：采用冷切割下料；B：端面坡口制作及组对：采用带钝边V型坡口；C：管道焊接前预热；D：根焊及热焊：焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；E：填充焊及盖面焊：采用埋弧自动焊方法且焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；填充焊的层间温度控制在100~200℃；F：焊缝热处理：采用电热法进行焊缝热处理，使用智能温控系统控制热处理参数如下：(a).室温~300℃时升温速度不限；(b).300℃~635℃时升温速度不大于120℃/h；(c).635±15℃时保温1h；(d).635℃~300℃时降温速度不大于100℃/h；(e).300℃以下自然冷却。
【技术特征摘要】
1.一种适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A：抗硫钢管下料：采用冷切割下料；
B：端面坡口制作及组对：采用带钝边V型坡口；
C：管道焊接前预热；
D：根焊及热焊：焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；
E：填充焊及盖面焊：采用埋弧自动焊方法且焊接材料满足以下要求：C≤0.20%；Mn：1.00%~1.50%；S≤0.006%；P≤0.012%；填充焊的层间温度控制在100~200℃；
F：焊缝热处理：采用电热法进行焊缝热处理，使用智能温控系统控制热处理参数如下：(a).室温~300℃时升温速度不限；(b).300℃~635℃时升温速度不大于120℃/h；(c).635±15℃时保温1h；(d).635℃~300℃时降温速度不大于100℃/h；(e).300℃以下自然冷却。
2.根据权利要求1所述的适用于抗硫工艺管道焊接的埋弧自动焊焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖景安，朱洪亮，常启东，张圆，李阳，夏旭东，余尚林，
申请(专利权)人：四川石油天然气建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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