王海君

摘 要：TIP TIG焊接工艺是基于一种独特创新的动态送丝和热丝全自动送丝TIG焊接系统（Dynamic Hot Wire TIG Automation），完全突破传统的TIG焊接技术的局限，该技术于2008年获得荷兰乌斯勒斯国际焊接技术展览会金奖，被评价为“焊接技术的重大技术革新”。由于其工艺技术性能的优越性和先进性，已得到国际焊接领域的迅速认可，在欧洲、美国已经成功应用在核电、航空航天、造船、海洋石油、压力容器等许多领域。本文针对其在某LNG接收站低温管道焊接施工过程中的应用开展探讨。

关键词：TIP TIG自动焊工艺；LNG接收站工艺；管道焊接

中图分类号：TG44 文献标识码：A

一、LNG接收站低温管道焊接施工概况

LNG低温管道是可以在管道内承受-196℃的低温介质的不锈钢管道，材质为304/304L双证不锈钢，目前需要从国外进口，同时满足304不锈钢的机械性能和304L不锈钢的抗腐蚀性能。

某LNG接收站的低温管道总长度约15000m，焊接当量约72000DIN，主要用于LNG卸料系统、低压LNG系统、返回气系统、排尽系统、VENT系统、燃料气系统、高压外输系统等，其焊接施工是接收站工程施工中重要的进度和质量控制点之一，TT焊接工艺在焊接施工过程中的应用，保证了接收站整体施工的进度和质量。

二、与其他焊接工艺和焊接技术进行比较，具有如下优越特性：

1.实现钨极惰性气体保护焊（GTAW or TIG）的全自动送丝功能

送丝稳定，送丝速度可调范围大，适应焊接电流范围大（5A到500A）；生产效率高，熔敷效率和脉冲MIG焊一样，在一些状态下，比脉冲MIG要快20%；对熔池完全控制之下的最高熔敷效率平均达到2.5kg/小时，最高可达到 4.5kg/小时。

2.高质量焊接

与MIG焊接一样的熔敷效率，却给出和TIG焊接一样的高质量焊缝，焊缝的冶金性能和力学性能均表现优良。

3.成本节省

相比一般TIG焊和MIG焊，可大幅节省人工和材料成本。

4.低热量输入和最小的焊接冲淡

很小的热影响区，低热变形，焊缝表面成型好，不需要进行焊缝表面修复。特种钢和合金材料中添加的许多微量元素成分在焊接时是不允许过量冲淡和挥耗的，否则，就会降低焊缝必须具有的与母材等同的金属特性。这就要求焊接工艺的热出入量尽可能地小，热影响区也尽可能地小，对微量元素的冲淡、挥耗尽可能小。

5.实现优异的全位置焊接性能。

6.TT焊与常用几种焊接方法对比见表1。

三、TT焊接工艺在LNG接收站工艺管道焊接施工中的应用

1.经过某LNG焊接人员的多次试验，TT自动焊工艺-196℃低温冲击数值是手工焊的5～6倍，侧向膨胀量数值是手工焊的7～8倍；力学性能数值特别突出，而且焊接效率是手工焊的2～3倍，随着对此设备的熟悉，效率将进一步得以提高。

2.TT焊在某LNG工艺管道焊接实践中充分体现出焊接工艺参数设置简单稳定，焊接操控简便，容易掌握等优势。一般稍有基础的焊工经过一周时间的培训和练习，就可以比较熟练地进行焊接操作。

3.TT焊在某LNG工艺管道焊接中实现了最小6°坡口的窄间隙焊接，大幅度减少焊接填充量，提高焊接生产效率。

4.通过某LNG接收站工艺管道焊接的应用，充分证明了TT专利技术实现了焊丝对熔池的搅拌功能，有效地破坏了金属熔池及熔滴表面张力、不但大幅度提高熔敷效率，改善金属的熔敷性能，而且使熔池中产生和裹挟的气体、杂质容易逃逸，从而保证焊缝具有优良的冶金性能和机械力学性能。

5.某LNG接收站工艺管道焊接应用TT焊接工艺共焊接100余道焊口，焊口规格设计多种不同规格类型，共计拍片700余张，合格率为99.71%。

6.TT焊焊接设备稳定可靠。某LNG接收站地处亚热带海洋性气候区，常受南亚热带季候风侵袭，雨水较多，即使在如此恶劣的工况条件下，只要采取移动雨棚等简单的防护措施，TT焊接设备就可以7×24可靠运行。

7.TT自动焊机约50万元，预测工作效率相当于手工氩弧的3倍，相当于3个焊工的工作量，按照目前国内焊工的成本核算，一年可节约2×7.5万=15万。

8.培训一个合格的手工焊工需要2～3年时间，培训成本约15万/人，培训一个合格的自动焊操作工需要两个月时间，培训成本约3万/人，培训成本节约3×15-3=42万/人。

9.焊接过程中无飞溅、烟尘等杂志，大大改善了人员操作环境。

结论

某LNG接收站对于TT自动焊接工艺的应用是国内第一次将其应用于LNG接收站低温管道的焊接施工，合格率高达99.71%，既保证了进度和质量，又节省了施工成本，为LNG低温管道焊接提供了宝贵的实践经验。

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