中国战略性新兴产业研究与发展:焊接材料与装备
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6.4 管线钢用药芯焊丝的特点

为改善我国能源紧缺、环境污染的现状,国家出台了一系列新政策扶持清洁能源发展,未来几年我国还将大力建设天然气和石油管道,以应对国民经济发展对清洁能源需求的快速增长。油气管道干线管网和城市间支干线管网日益向高钢级、大口径、高压力的方向发展,对管材以及配套焊接材料的强度和韧性要求日益提高。依据油气管道建设用焊接材料采购要求,熔敷金属检验时试件焊接应分别采用0.8kJ/mm和1.5kJ/mm两种热输入量,其拉伸性能和韧性应满足产品标准要求,以保证能够适应全位置的自动焊和半自动焊的焊接操作。

为满足管道安全需求,钢管建设优先采用管道自动焊工艺,对不适宜采用管道自动焊的局部位置使用高强度、高韧性及全位置焊接工艺性能优良的气体保护药芯焊丝或自保护药芯焊丝。气体保护药芯焊丝电弧焊具有柔和稳定、飞溅小、焊道成形美观等优点,可用于管道环焊缝的自动焊和半自动焊焊接。金属粉型药芯焊丝具有熔敷效率高、抗气孔能力强、扩散氢含量低等优点,目前主要用于管道环焊缝根焊的焊接。自保护药芯焊丝的野外环境适应性强,焊工操作容易,在X65及以下低钢级、低压力油气管道,及地形条件较差的山区管道等有所应用。国外焊材企业奥地利伯乐、美国ITW集团赫伯特公司、法液空旗下的奥林康在管线钢用焊接材料方面业绩突出,国内焊接材料企业通过多年探索在管线钢用焊接材料方面也取得了不少进展,目前我国药芯焊丝产品种类丰富、覆盖面广。

为保证现场焊接施工质量,提高生产效率,降低劳动强度,在经历了几次大的技术进步后,管线环焊缝焊接技术开始广泛应用熔化极气体保护自动焊技术,其配套焊接材料的性能需要满足高强韧性、全位置焊接、焊接热输入范围宽泛的要求。全位置工艺性能良好、强韧性匹配性好的气体保护药芯焊丝、金属粉芯焊丝等焊接材料将在管道建设领域得到更多应用。但自保护药芯焊丝因其焊缝金属韧性离散性高,应用量逐年降低。