趙傳良

1.概述

我公司是中石化煉化工程股份（集團(tuán)）有限公司的子公司，主要承建石油化工、煤化工、精細(xì)化工、油氣儲(chǔ)運(yùn)、醫(yī)藥、市政、環(huán)保、鍋爐、電站及送變電等新建、改擴(kuò)建及檢維修等工程，主要焊接產(chǎn)品有壓力容器、壓力管道、鍋爐、大型儲(chǔ)罐及LNG低溫儲(chǔ)罐等。

CO2氣體保護(hù)焊和埋弧焊具有焊接成本低、焊接效率高、焊接變形小和焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，在石化建設(shè)行業(yè)具有非常重要的推廣價(jià)值。

2.自動(dòng)焊接設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）CO2氣體保護(hù)焊焊機(jī)LINCON、NBC—350/500 CO2和KRII—200、KRII—350、KRII—500等性能優(yōu)良的氣體保護(hù)焊機(jī)在使用過(guò)程中電弧穩(wěn)定、飛濺小、成形美觀，因此在我公司工程建設(shè)施工中得到廣泛的應(yīng)用。

其中，實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)、管道、中小型常壓儲(chǔ)罐和一、二類(lèi)壓力容器主要焊縫的焊接；藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用于不銹鋼管道和球罐壓力容器的現(xiàn)場(chǎng)焊接。

（2）埋弧焊機(jī) 對(duì)于5萬(wàn)m3以上大型儲(chǔ)油罐和LNG儲(chǔ)罐的環(huán)縫我們使用了焊接橫焊、立焊和平焊專(zhuān)用埋弧焊機(jī)和專(zhuān)用工裝。對(duì)于罐底對(duì)接焊縫采用大坡口填絲埋弧焊。對(duì)于2萬(wàn)m3以下的儲(chǔ)罐采用實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊。

（3）實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊的應(yīng)用 通過(guò)實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊焊接工藝評(píng)定和實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)看，實(shí)芯焊絲全自動(dòng)和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊焊縫不論從外觀上還是力學(xué)性能上都可以滿足鋼結(jié)構(gòu)、管道、低中壓壓力容器的焊接使用要求，并且可大大提高焊接效率，完全可用來(lái)焊接低、中壓壓力容器結(jié)構(gòu)。

我公司進(jìn)行了大量的實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊的焊接工藝評(píng)定，其中部分材質(zhì)、規(guī)格的焊接工藝評(píng)定如表1所示，評(píng)定的試件焊縫表面成形良好、無(wú)內(nèi)部缺陷，并且力學(xué)性能都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，其焊接工藝已在我公司各項(xiàng)目工程施工中得到廣泛應(yīng)用。

（4）藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊的應(yīng)用 藥芯焊絲采用了氣-渣聯(lián)合保護(hù)形式，它集中了實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊和焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)。在焊接過(guò)程中不僅熔敷效率高、抗風(fēng)能力強(qiáng)、電弧穩(wěn)定、飛濺小，而且焊縫成形美觀、綜合力學(xué)性能好。

表 1

同時(shí)，我公司也進(jìn)行了大量的藥芯焊絲CO2氣保焊的焊接工藝評(píng)定，其中部分材質(zhì)、規(guī)格的焊接工藝評(píng)定如表2所示。評(píng)定的試件焊縫同樣表面成形良好、無(wú)內(nèi)部缺陷，并且力學(xué)性能都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，其焊接工藝已在我公司各項(xiàng)目工程施工中成功應(yīng)用。

（5）埋弧焊的應(yīng)用 在中國(guó)石化山東LNG項(xiàng)目16萬(wàn)m3低溫儲(chǔ)罐的建造中，我公司在該儲(chǔ)罐底板焊縫、壁板環(huán)縫及大角縫焊接施工中應(yīng)用了埋弧焊，特別是大角縫采用埋弧焊焊接在國(guó)內(nèi)尚屬首次，這項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了該領(lǐng)域內(nèi)焊接技術(shù)的空白。

坡口形式如圖1、圖2所示，大角縫焊接現(xiàn)場(chǎng)及效果如圖3、圖4所示。

圖1 大角縫埋弧焊坡口形式

圖2 壁板埋弧焊坡口形式

圖3 自動(dòng)焊大角縫焊接現(xiàn)場(chǎng)

3.對(duì)自動(dòng)焊設(shè)備的要求

隨著焊接裝備技術(shù)的發(fā)展和石油化工工程模塊化、工廠化施工組織方式的廣泛應(yīng)用，工廠化施工對(duì)自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊焊接設(shè)備的應(yīng)用，以及工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)半自動(dòng)焊接設(shè)備的應(yīng)用需求將越來(lái)越多。因此，滿足工程現(xiàn)場(chǎng)露天、高空和各種氣候條件影響的便攜自動(dòng)焊接設(shè)備將得到廣泛應(yīng)用。

表2

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用廣泛的CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備，要求性能穩(wěn)定、焊接高效，也要求焊接裝備具有良好的品質(zhì)，以確保在各種惡劣的露天環(huán)境下，在長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)快速焊接時(shí)發(fā)揮較好的狀態(tài)。

對(duì)于工廠化施工使用的自動(dòng)焊設(shè)備，應(yīng)該經(jīng)濟(jì)節(jié)能，向數(shù)字智能化方向發(fā)展，使其在高效完成焊接作業(yè)的同時(shí)，能很好地降低能耗，節(jié)約電力成本。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)壓力容器和球形容器的自動(dòng)化焊接設(shè)備，應(yīng)滿足各種焊接位置、自動(dòng)智能跟蹤焊接工況、便攜等要求。

4.自動(dòng)焊材在石化建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用前景

我公司承接的山東LNG項(xiàng)目，9%Ni鋼試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)施工采用LINCON焊機(jī)，焊絲為伊薩埋弧焊絲 OK Autrod 19.82、φ1.6mm，該焊絲為ERNiCrMo—3型；焊劑為伊薩OK Flux10.90 10×65目（10×0.25mm，烘干300℃×2h）。目前LNG儲(chǔ)罐立縫焊接仍然是傳統(tǒng)的焊條電弧焊，在底板搭接縫施工中的埋弧焊應(yīng)用上，因設(shè)計(jì)單位顧慮自動(dòng)焊的單縫成形，而焊條電弧焊多道堆焊成形，可以降低穿透性缺陷，單縫焊接則有泄露的隱患，也局限了埋弧焊的使用。

今后我公司的研發(fā)方向如下：①進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適用的氣體保護(hù)自動(dòng)焊，滿足立縫自動(dòng)焊的需要。②將埋弧焊應(yīng)用到底板搭接焊施工中。