《表9 国外X80管线钢典型焊接材料的力学性能》

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《X80管线钢焊接材料的选择及其应用》

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X80管道建设现场施工用的几种焊接工艺方法及所用焊接材料如表7～表9所示。5种组合焊接工艺方法涉及两大类焊接材料（2种电焊条、3种焊丝），是产品材质、结构特点及工况条件共同决定的。X80钢管规格有多种，对于大口径、厚壁管接头常采用单面双V型复合坡口形式，如图2所示。该坡口张开角度较小、母材熔合比小、填充量少，焊接变形小，降低劳动强度。使用自动焊机焊接的坡口更小一些，如图3所示。管线钢现场施工均为水平固定位（5G），要求单面焊双面成形，而且要保证反面焊缝不被氧化。为获得满意的焊接接头，以往的管线施工过程中多采用纤维素型电焊条（或低氢焊条）打底焊+自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合工艺。除了采用正确的坡口形状和尺寸、选用合理的焊接材料之外，其余的焊接工艺要点是:（1）选用正确的焊接规范，包括焊接电流、电弧电压、电源极性、焊缝层数、道数等；（2）选用正确的工件预热温度、焊缝层间温度；（3）坚持精准的接头装配定位和熟练、高超的焊工操作技术，以及严格的焊后检验制度等。上述焊接方法工艺的应用取得了较为满意的效果。但是尚存在不足之处，如表9所示:一是纤维素焊条打底焊焊缝中氢的问题；二是自保护药芯焊丝填充、盖面后焊缝低温韧性数据离散性问题[7]。采用熔滴精准控制技术的STT和RMD工艺，具有高效、低氢、低热输入、飞溅小、反面成形好等一系列优点，是获得优质根部焊道的先进技术。这两种工艺的特点如表10所示。比较而言，RMD工艺对于油气管线野外焊接施工适应性更好一些[8]。虽然采用低氢焊条、金属粉芯焊丝，以及STT、RMD打底技术可以控制焊缝扩散氢，但是自保护药芯焊丝填充、盖面后焊缝低温韧性离散性问题一直是尚待解决的问题。国产自保护药芯焊丝与国外名牌亦存在差距，尽快突破关键技术是焊材行业努力的方向。