1. 概述

近些年，随着1 000kV特高压输变电线路工程的发展，自动焊接技术也得到了快速发展。目前，公称直径≥273mm，管壁厚≥6.0mm的钢管与锻造带颈法兰对接环焊缝基本已实现了自动化或机械化焊接。而小口径薄壁钢管（管径＜273mm，壁厚≤6.0mm）与锻造带颈法兰对接环焊缝基本依靠手工焊或半自动焊工艺焊接。众所周知，随着管径和壁厚的降低，焊接难度随之增加，焊缝外观成形变差，一次探伤合格率降低等问题随之而生。为保证小口径薄壁钢管与锻造带颈法兰对接环焊缝质量及生产效率，我公司自行研制了一条小口径薄壁钢管-锻造带颈法兰机械化焊接生产线，并编制了专用的焊接工艺方案。经过验证该技术完全满足一级焊缝质量要求，焊接质量及生产效率得到了显著提升，制造成本也大幅降低。

2. 原材料及装配质量要求

（1）钢管圆度  钢管端部200mm内的圆度偏差须控制在±1.5mm范围内过大的椭圆度会造成坡口角度、钝边尺寸、根部间隙及对口错边超标等问题，这些问题将严重影响焊接质量。

（2）坡口角度  坡口为V形，坡口面角度30°±2.5°，装配后坡口角度应为55°~65°。

（3）钝边尺寸  钝边尺寸须控制在≤1.0mm范围内，过大的钝边尺寸会降低熔透性，易造成未焊透缺陷。

（4）根部组对间隙 根部间隙须控制在0.5~2.0mm范围内，过小的根部间隙易造成根部未焊透缺陷，过大的根部间隙易造成烧穿缺陷。

（5）对口错边  对口错边量须控制在≤2.0mm范围内，过大错边会影响焊缝外观成形，易会造成未焊透或烧穿缺陷。

（6）定位焊接  采用钨极氩弧焊进行定位焊接。定位焊缝厚度须控制在2.0~3.0mm，定位焊缝长度25~35mm/段，且等分3等份进行定位焊接。

3. 焊前准备

一，施焊前，将待焊处坡口边缘两侧各20mm的锈蚀、油污等杂质清除。

第二，检查装配质量是否符合工艺要求，当装配质量不符合工艺要求时须重新装配。

第三，检查滚轮架运行是否正常。

第四，调试焊接电流、电弧电压、保护气体流量及焊接速度等参数，使其符合工艺要求。

4. 焊接顺序及参数

采用内外双面焊接工艺，先焊内环焊道后再焊外环焊道。内环焊道焊接时，焊枪呈五点半钟位置（稍有下坡）焊枪与工件横向夹角为90°，焊枪与工件纵向夹角为后倾75°~85°，焊丝杆身长度10~15mm，并在定位焊缝处进行引弧焊接。当电弧运行至收尾位置时增加20mm的重叠焊缝，防止焊接缺陷产生。内环焊道焊接完毕后，外环焊道无须清根，并在另一定位焊缝处引弧焊接（避免内环焊道与外环焊道的引弧、收弧处重叠而造成焊接缺陷），外环焊枪应处于12点钟位置，焊枪与工件横向夹角为90°，焊枪与工件纵向夹角为后倾80°~90°，焊丝杆身长度10~15mm，当电弧运行至收尾位置时增加20mm的重叠焊缝，防止焊接缺陷产生