论stt打底工艺和内焊机打底工艺在实际施工中的应用

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1、.STT打底焊接与内焊机打底焊接工艺在管线焊接中的应用刘志军李永增童志刚（中国石油天然气管道局第三工程分公司第一管道工程处）摘要：STT打底焊接是一种成本比较低的焊接工艺，而且适用于比较复杂的施工地形，应用比较广泛。而内焊机打底焊接工艺又是一种焊接效率非常高，自动焊程度非常高的焊接工艺，且地势越平坦性价比越高。关键字：焊接质量、焊接速度、成本分析0.前言近年来国内外的天然气管道主要以大口径、高强度钢管道建设为主，所以管道焊接施工的自动化程度也越来越高，STT根焊打底焊接、半自动填充盖帽（下面简称STT打底焊接）和内焊机打底焊接、P260热焊、半自动填充盖帽工艺（下面简称内焊机打底焊接）使用也越

2、来越广泛。下面详细介绍下这两种工艺的特点。1.STT打底焊接工艺1.1工艺概述图1：STT焊接电源STT打底焊接是上世纪90年代发明的一种新型焊接工艺（图1为STT焊接电源，图2为送丝机），采用了STT（表面张力过渡）控制技术，属于单面焊双面成型的半自动CO2气体保护焊接工艺，其核心技术就是在形成短路“小桥”后焊接电流瞬间减小在表面张力重力和电磁力作用下拉断金属“小桥”使熔滴由短路过渡转变为自由过渡。STT（表面张力过渡）是一个受控的GMAW短路过渡工艺，通过调节电流控制热输入，而不影响送丝速度，从而获得优良的电弧性能、良好的熔深、低热量输入控制，并且减少飞溅和烟雾。图2：STT送丝机1.2坡

3、口形式和参数设置一般STT打底焊接的坡口形式如下（见图3），26.2mm图3钢管坡口尺寸1.6±0.4mm2.0-3.5mm20-25º...主要参数有：基值电流、峰值电流、热引弧、送丝速度、尾拖、气体流量、热引弧参数等。这些参数及其相互之间的配合直接影响到整个焊接质量。1.2.1基值电流。基值电流的作用是可以控制焊缝形状，它影响到焊缝总体热输入。根焊时，基值电流太大会形成如图4所示的焊缝形状，整个焊缝的厚度变薄，宽度增大，甚至于在后续的焊接过程中，可能会出现烧穿的情况；基值电流太小会形成如图5所示的焊缝形状，这种形状的焊缝，根部余高超高，并伴有未熔合的情况。此外，焊缝与坡口之间易形成一定的夹

4、角，给后续焊接带来一定的困难，必须花费大量时间打磨，否则会出现坡口部位的未熔合现象确定基值电流数值应当根据工件厚度的增加而有所增加。一般基值电流选50~55A。图4图51.2.2峰值电流。峰值电流的作用是建立电弧长度和保证较佳的熔化效果。峰值电流大时会引起电弧瞬间变宽，同时增加了电弧长度，焊枪控制发抖，还会形成熔滴滴状过渡。当达到430~440A时，会形成如图6所示的向下凹陷的焊缝形状。这种形状的焊缝，中间有凹陷，在后续的焊接过程中，如果处理不好会出现层间未熔合；峰值电流太小时会引起电弧不稳和焊丝抖动。如当峰值电流为360~380A，形成如图7所示的焊缝形状，焊缝与坡口之间的夹角，会形成一定的

5、死角，在进行填充、盖面焊时，会产生坡口未熔合。实际焊接时，峰值电流的设置应满足最小的飞溅和熔池搅拌作用一般峰值电流大小410~430A，最佳约为420A。图7图6图71.2.3热引弧。设置热引弧控制可以提高引弧的成功率。在焊缝起始点处将焊接电流增大20％~50％，保证有足够的热输入以补偿因工件温度较低而散失的热量，当旋钮设置最大档“10”档时，增大的电流将持续4s。一般情况设置为“1～3”档，热引弧越大，对其他参数的影响也越大，主要影响到熔宽。...1.2.4送丝速度。送丝速度的主要作用是控制熔敷效率，不同位置焊接时的送丝速度应不同。0～1点钟位置时，送丝速度为229～305cm/min，最佳

6、为254～280cm/min；1～6点位置时，其为356～406cm/min，最佳为381～394cm/min。1.2.5尾拖。尾拖的主要作用是提供附加电弧热量而不致熔滴变得太大。根据需要给电弧增加热量而不增加电弧长度，这样可以允许较高的焊接速度，提高润湿性。一般来说尾拖增加，电弧在熔池上的面积增大，峰值、基值电流相对要减小。一般环境温度下尾拖设置为“0”。但是温度低时，设置应有变化，－20℃时为“1”，－30℃时为“2”，－40℃时为“2～3”，温度更低可能就无法施工。STT焊一般只用于根焊，但是在壁厚<10mm时，可以进行填充、盖面焊接。焊接时尾拖设置为“4～6”。1.2.6气体流量。与一

7、般气体保护焊一样，气体流量太大或太小保护效果都不好，一般选择10～16L/min。1.2.7热引弧。管道全位置环形焊缝的STT根焊为下向焊。引弧位置在管顶部0点位置向前10～15mm处。引弧位置应在管一侧坡口面的中部，不能选择在间隙中坡口一侧的边缘。引弧前将伸出长度调整为8～10mm，焊枪的倾角应保持≥30°，引弧时稍压住焊枪以保证顺利引弧。电弧在管坡口面上引弧燃烧后，将焊丝伸出长调至15mm左右