油管挂上下密封环与挂体焊接缺陷分析及解决措施
2014-11-22王树立姜彬范维巍
机械工程师 2014年1期
王树立,姜彬,范维巍
(大庆油田装备制造集团 抽油机公司乘风铆焊厂,黑龙江 大庆 163411)
0 引言
伴随着石油不断地开采,KY24.5/65 采油井口装置得到了广泛的应用。但该装置中油管挂上下密封环(73 冷轧铜条10×10 mm)与挂体(35CrMo)焊接过程中经常出现未焊透、气孔和热裂纹等缺陷,致使上下密封环与挂体间不能形成永久性的焊接接头。在焊后加工上下密封环时,经常出现上下密封环与挂体间相对松动。导致整套装置密封效果不理想,性能不太稳定。为解决此问题,本文提出了相应的解决措施,确保了该装置性能安全可靠,深受用户好评。
1 焊接接头缺陷原因分析及解决措施
如图1,原设计焊接规范:坡口间隙为3 mm;采用焊条T107,焊条直径4.0 mm,电流110~150 A。

图1 油管挂(KY24.5/65 采油井口装置)
1.1 未焊透原因分析及解决措施
内在因素:由于铜的热导率在20℃时比铁大7 倍多,1000℃时大11 倍多,焊接热量迅速从加热区传出去,使加热范围扩大,焊件越厚,散热越严重。焊接区难以达到熔化温度,所以母材和填充金属难熔合。
外在因素:原设计热输入功率和坡口间隙过小,坡口内含有杂物、铜屑、油污等容易造成未熔合及未焊透和夹渣现象。
解决措施如下:
1)焊接规范的调整。(1)增大坡口间隙,坡口间间隙由3 mm 调整为15 mm;(2)增大焊接电流,如表1 所示。

表1 焊接电流的调整
2)焊前准备。(1)预热400~500 ℃;(2)焊前清除坡口内杂物铜屑油污等。
3)操作技术。在坡口中间引弧,然后往左边移到根部铜环(上下密封环)与机体(挂体)熔合后快速把弧引向右边,待根部熔化后再把熔池称向中间,做短弧直线运条,直至把坡口的间隙填满。……
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