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結(jie)合石油鉆鋌小直徑厚(hou)壁管結(jie)構和40CrMnMo材質(zhi)的(de)特(te)性，優(you)選了(le)(le)窄(zhai)間隙脈沖(chong)熔(rong)化(hua)極氣(qi)體(ti)保護焊方(fang)法，針對(dui)窄(zhai)間隙焊存(cun)在氣(qi)體(ti)保護差與側壁熔(rong)合缺陷的(de)難點，進行(xing)了(le)(le)大量(liang)(liang)的(de)焊接(jie)工藝試驗(yan)，探討了(le)(le)窄(zhai)坡口中電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)氣(qi)體(ti)保護、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)形態、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定性、焊縫(feng)成形質(zhi)量(liang)(liang)，優(you)化(hua)了(le)(le)窄(zhai)間隙連(lian)續多層焊接(jie)工藝參數．設計了(le)(le)專用窄(zhai)間隙焊機，其結構(gou)簡(jian)單緊(jin)湊可達性好、氣(qi)體(ti)保護效果好，具(ju)有(you)易引弧(hu)(hu)、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)燃(ran)燒穩定、避免側壁打弧(hu)(hu)的(de)特(te)性．通過(guo)對(dui)接(jie)頭的(de)力學(xue)性能試驗(yan)及金相組織分析結果表明，焊接(jie)接(jie)頭的(de)力學(xue)性能完(wan)全滿足石(shi)油鉆鋌使用的(de)要求(qiu)．

石油鉆(zhan)采鋼管(guan)—鉆鋌需用量大，價格昂貴，在使用過程中管體端部螺紋極易磨損，報廢量大，若能修復，可大大降低油田的鉆采成本．鉆鋌的焊接修復是把鉆鋌端頭的連接螺紋部分切去，焊上一段接頭，在接頭上再車螺紋．鉆鋌管體與接頭的焊接屬于小直徑厚壁管對接環縫焊．為此研究開發了鉆鋌窄間隙脈沖熔化極氣體保護自動焊技術，研制了專用焊接設備及焊機；設計了焊接工藝和焊接坡口；優化了焊接工藝參數，并對鉆鋌焊接接頭的力學性能進行了深入的分析．該厚壁自動焊接技術成果在石油、地質行業的應用十分看好，是實行修舊利廢、節約資金的良好舉措，在航空、電力、制造等行業也有廣泛的應用前景［1］．1試驗(yan)方法1．1試(shi)驗材料試(shi)驗用鉆鋌(ting)管體材料為進口中碳調質高(gao)強鋼(gang)4145H（相(xiang)當于國產40CrMnMo），進口國(guo)(guo)別(bie)不同，材質有所差(cha)異(yi)；所焊工具(ju)接頭(tou)材料為國(guo)(guo)產4145H，母材化學成分如表1所示．被焊(han)鉆鋌及接頭為內徑��80mm，壁厚54mm的厚(hou)壁管，其中管體(ti)長約8m，工具接頭長(chang)0．6m，總長9m左右．

從母材的化學成分可知，該材料的碳(tan)當(dang)量大(da)，具(ju)有(you)較強的淬硬傾向(xiang)，焊接性很差．1．2焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)(yi)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)優化石油鉆(zhan)鋌的(de)(de)(de)(de)(de)結構特(te)點是(shi)直(zhi)(zhi)徑小、管壁厚，目前在厚板焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)中窄(zhai)(zhai)間(jian)(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)是(shi)高(gao)效的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法之一(yi)．窄(zhai)(zhai)間(jian)(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)是(shi)一(yi)種(zhong)以(yi)很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)敷率在窄(zhai)(zhai)小的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)內完成多(duo)層焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，由于(yu)窄(zhai)(zhai)間(jian)(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坡口截面積小所需(xu)填充金(jin)屬少，因此(ci)(ci)具有(you)成本低(di)生(sheng)產率高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)優點．此(ci)(ci)外窄(zhai)(zhai)間(jian)(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱輸(shu)入低(di)，熱影(ying)響區窄(zhai)(zhai)，加之多(duo)層焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火作用，使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)質量提(ti)高(gao)，尤其是(shi)沖擊韌性(xing)高(gao)．目前窄(zhai)(zhai)間(jian)(jian)隙(xi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)所采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)(yi)方(fang)法有(you)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)、鎢(wu)極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)以(yi)及熔(rong)化極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)．由于(yu)鉆(zhan)鋌的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑小，采(cai)(cai)用埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑和鐵水容(rong)易流(liu)失而不適(shi)用；采(cai)(cai)用鎢(wu)極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)生(sheng)產效率又太低(di)；而熔(rong)化極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產效率高(gao)，但焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)弧控制有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)難(nan)度，對此(ci)(ci)采(cai)(cai)用脈沖電(dian)(dian)流(liu)控制電(dian)(dian)弧和熔(rong)滴過(guo)渡(du)，可有(you)效提(ti)高(gao)電(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)和降(jiang)低(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱輸(shu)入，同時有(you)利(li)于(yu)改善焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能［2］．

1．3專用窄間隙(xi)焊機優(you)化設計

經過(guo)多次修(xiu)改結構形(xing)(xing)式和(he)試(shi)驗，研制出(chu)了一把結構簡單緊湊、使用性好且可(ke)伸(shen)入窄間隙坡口中的(de)焊(han)(han)(han)(han)機．其噴嘴(zui)(zui)為橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)，在噴嘴(zui)(zui)長(chang)軸方(fang)向有兩個導(dao)流(liu)片(pian)(pian)，在噴嘴(zui)(zui)外(wai)(wai)附加(jia)一橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)水(shui)(shui)冷(leng)保(bao)護(hu)(hu)(hu)外(wai)(wai)套(tao)，橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)噴嘴(zui)(zui)和(he)橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)水(shui)(shui)冷(leng)保(bao)護(hu)(hu)(hu)外(wai)(wai)套(tao)之間有滑動(dong)作用．在坡口中焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，水(shui)(shui)冷(leng)卻的(de)導(dao)電桿(gan)和(he)導(dao)流(liu)片(pian)(pian)伸(shen)入坡口中，保(bao)護(hu)(hu)(hu)氣(qi)體由(you)噴嘴(zui)(zui)流(liu)出(chu)，靠(kao)導(dao)流(liu)片(pian)(pian)和(he)坡口側壁引(yin)入焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)進行保(bao)護(hu)(hu)(hu)，隨著焊(han)(han)(han)(han)道的(de)增加(jia)，焊(han)(han)(han)(han)機提升(sheng)帶動(dong)噴嘴(zui)(zui)導(dao)流(liu)片(pian)(pian)和(he)導(dao)電桿(gan)一起上(shang)升(sheng)，而橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)水(shui)(shui)冷(leng)保(bao)護(hu)(hu)(hu)外(wai)(wai)套(tao)則沿橢(tuo)(tuo)圓(yuan)噴嘴(zui)(zui)下滑一直貼(tie)著焊(han)(han)(han)(han)件(jian)，當接(jie)(jie)近(jin)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)外(wai)(wai)表面焊(han)(han)(han)(han)道焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，主(zhu)要靠(kao)水(shui)(shui)冷(leng)保(bao)護(hu)(hu)(hu)外(wai)(wai)套(tao)取(qu)得保(bao)護(hu)(hu)(hu)效(xiao)果．該焊(han)(han)(han)(han)機保(bao)護(hu)(hu)(hu)效(xiao)果良好，無論是底層還是表層焊(han)(han)(han)(han)道的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)均(jun)能有效(xiao)地保(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)域而無氣(qi)孔(kong)產(chan)生，焊(han)(han)(han)(han)絲外(wai)(wai)伸(shen)出(chu)長(chang)度可(ke)調(diao)，使引(yin)弧容易，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝穩定(ding)，更重(zhong)要的(de)是采用這種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)機提高了窄間隙焊(han)(han)(han)(han)中電弧的(de)穩定(ding)性，避免了側壁打弧現象的(de)發生．

1．4鉆鋌焊接工(gong)藝及焊接工(gong)藝參數的優化

1．4．1焊接工藝

（1）焊(han)絲(si)選用H10Mn2SiMoVE高強(qiang)度焊絲(si)，直徑為��1．6mm．

（2）圖1為鉆(zhan)鋌焊接示意圖．將鉆(zhan)鋌和接頭(tou)待焊端加工成U形(xing)坡(po)口，鈍(dun)邊留2．5mm，根據鉆鋌水眼尺寸(cun)選配好耐(nai)火土襯墊，在(zai)焊接機床上裝(zhuang)夾并找正待焊鉆鋌和接頭，調整焊絲伸出長度(du)在(zai)1214mm范圍(wei)內，焊(han)絲伸出長度(du)過(guo)長易(yi)產生焊(han)接缺陷(xian)，易(yi)燒導電嘴(zui)，引起爆(bao)斷(duan)．

（3）用(yong)工頻加熱器對焊接坡口預(yu)熱，預(yu)熱時間(jian)為710min，溫度達300350℃．

（4）焊接前調整焊機(ji)下(xia)落，使焊絲指(zhi)向所焊底層位(wei)置，焊機(ji)水(shui)冷保護外(wai)(wai)罩(zhao)的下(xia)沿與焊件(jian)外(wai)(wai)圓相接觸，要(yao)求鉆鋌(ting)旋轉(zhuan)時，氣(qi)體保護外(wai)(wai)罩(zhao)能沿管體外(wai)(wai)圓面(mian)作(zuo)平滑均勻運動(dong)．焊接時氬氣(qi)和CO2氣體(ti)從橢(tuo)圓噴(pen)嘴保護罩流出，鉆(zhan)鋌旋轉(zhuan)，焊(han)絲(si)勻速送出，焊(han)絲(si)端部與焊(han)接(jie)坡口的底層之間引燃電(dian)弧(hu)后(hou)將持續(xu)燃燒進行(xing)多層焊(han)接(jie)，每焊(han)完一層，焊(han)機(ji)自動提升3mm，以保證電弧長度不變(bian)，直至焊接到表層(ceng)停止(zhi)．整(zheng)個焊接程序自動完成．1．4．2焊接(jie)工藝參(can)數確定(ding)(ding)焊接(jie)工藝參(can)數主(zhu)要是(shi)基于降低焊接(jie)熱輸(shu)入，提高電弧(hu)穩定(ding)(ding)性(xing)，改善接(jie)頭的力學(xue)性(xing)能和保持焊縫合理(li)成形(xing)，焊接(jie)工藝參(can)數見表2，保護(hu)氣體(ti)優選了Ar+5%CO2的混合氣體，氬氣流量(liang)為1500L/h，CO2流(liu)量為100L/h，其中加入(ru)少量(liang)的(de)CO2氣體能夠增(zeng)大熔池中鐵水的(de)張力，使焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中焊(han)縫始(shi)終(zhong)保持(chi)合理(li)的(de)成(cheng)形，從而(er)減少焊(han)接(jie)缺陷(xian)［2］．

2鉆鋌窄間隙焊工藝分析(xi)與(yu)討論(lun)

2．1窄間隙焊中電弧失穩(wen)現象及控制(zhi)

窄間(jian)隙焊(han)接時，電弧(hu)在(zai)(zai)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)底(di)部燃燒穩定很重要(yao)，但若電弧(hu)控(kong)(kong)制(zhi)不(bu)良(liang)，則電弧(hu)的(de)(de)陰極斑點可(ke)能(neng)沿坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)的(de)(de)固(gu)體側(ce)(ce)壁(bi)(bi)上(shang)移，即(ji)(ji)在(zai)(zai)焊(han)絲(si)和側(ce)(ce)壁(bi)(bi)之間(jian)形(xing)成(cheng)(cheng)電弧(hu)，這時導電嘴(zui)受電弧(hu)高溫(wen)熔化，粘絲(si)使(shi)電弧(hu)熄滅，焊(han)接過(guo)程破(po)壞，出現(xian)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)打弧(hu)現(xian)象(xiang)．控(kong)(kong)制(zhi)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)打弧(hu)的(de)(de)方法，除了(le)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)寬度(du)不(bu)能(neng)過(guo)窄和焊(han)絲(si)在(zai)(zai)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)中要(yao)嚴格(ge)對(dui)中之外，經過(guo)試驗(yan)，采用氣流(liu)控(kong)(kong)制(zhi)方法最為有(you)效，即(ji)(ji)從焊(han)機結(jie)構(gou)上(shang)解決，焊(han)機結(jie)構(gou)中在(zai)(zai)噴嘴(zui)長軸方向(xiang)有(you)兩個(ge)導流(liu)片可(ke)引流(liu)氣體在(zai)(zai)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)的(de)(de)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)流(liu)動，使(shi)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)表面上(shang)形(xing)成(cheng)(cheng)近壁(bi)(bi)層(ceng)(ceng)(ceng)流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)，這層(ceng)(ceng)(ceng)近壁(bi)(bi)層(ceng)(ceng)(ceng)流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)對(dui)零件(jian)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)起到良(liang)好的(de)(de)隔熱、絕緣作用，限制(zhi)了(le)電弧(hu)陰極斑點沿零件(jian)側(ce)(ce)壁(bi)(bi)上(shang)移，使(shi)陰極斑點穩定．試驗(yan)表明，在(zai)(zai)一定的(de)(de)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)尺寸范(fan)圍內(nei)，即(ji)(ji)使(shi)弧(hu)長很長，也(ye)沒有(you)發生側(ce)(ce)壁(bi)(bi)打弧(hu)現(xian)象(xiang)．

2．2根部焊道焊透與成形控制

在多層焊(han)(han)情況下，底層焊(han)(han)道是(shi)最關(guan)鍵(jian)的(de)焊(han)(han)道．它對整個焊(han)(han)縫(feng)(feng)后續焊(han)(han)道的(de)良(liang)好成(cheng)(cheng)形起決(jue)定性作用(yong)．因(yin)此(ci)控(kong)制根部焊(han)(han)道的(de)焊(han)(han)透(tou)及良(liang)好成(cheng)(cheng)形是(shi)控(kong)制焊(han)(han)縫(feng)(feng)質量的(de)最重要環節(jie)．由于(yu)鉆鋌鋼管的(de)管體長，直徑小(xiao)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)背面無法加工(gong)，因(yin)而(er)(er)要求根部焊(han)(han)道單面焊(han)(han)雙面成(cheng)(cheng)形，這(zhe)對熔化(hua)極自動(dong)焊(han)(han)來說(shuo)是(shi)很困(kun)難的(de)，若采用(yong)懸空焊(han)(han)，很難同時(shi)兼顧打(da)底焊(han)(han)透(tou)而(er)(er)不焊(han)(han)漏(lou)，試驗中分別(bie)選銅(tong)、耐火(huo)磚和陶瓷作為襯墊，比較而(er)(er)言耐火(huo)磚襯墊使用(yong)方便(bian)，簡(jian)單低廉(lian)．使用(yong)后可打(da)碎取出．另外墊塊(kuai)在管體與(yu)接頭裝配時(shi)還起定位作用(yong)．采取以上措施后，根部焊(han)(han)道絕大部分長度可以焊(han)(han)透(tou)，但有(you)時(shi)起弧(hu)處(chu)仍有(you)10mm左(zuo)右長度不易(yi)焊(han)(han)透．原因是起弧(hu)時由(you)于零件(jian)溫度低，焊(han)(han)絲(si)熔化滴落下來時，鈍邊尚未熔化形成熔池，此處便產生焊(han)(han)不透而且堆高．為(wei)此在起弧(hu)處加工了1～2mm寬15mm左右長的間隙，起弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)透問題基本(ben)解決．焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程中，一般(ban)采用固定焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)，而各層(ceng)(ceng)旋轉(zhuan)頻率由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)工觀察電(dian)弧(hu)掌握，以焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫兩側保持良好熔(rong)(rong)(rong)化不出(chu)現咬邊并(bing)且焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)道表面形狀(zhuang)凹月形為(wei)適宜(yi)．底層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，由于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)頻率慢、坡(po)口窄，熔(rong)(rong)(rong)化的鐵水聚積(ji)于電(dian)弧(hu)下方，影響了電(dian)弧(hu)對底層(ceng)(ceng)固態(tai)金屬的直接(jie)(jie)加熱(re)，易造成焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)道層(ceng)(ceng)間未熔(rong)(rong)(rong)合．為(wei)此(ci)把焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲沿焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件中心高點(dian)向(xiang)后(hou)移(yi)動(dong)5mm，使鐵水在重力(li)及電弧力(li)的作用下流至熔(rong)池尾部，以利(li)于電弧直接加熱固態金(jin)屬．

2．3焊縫成形的電弧工藝參數(shu)

控(kong)制(zhi)窄間隙焊(han)接(jie)(jie)(jie)焊(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)的(de)主要(yao)問題是側(ce)(ce)壁熔合(he)(he)(he)問題．窄間隙焊(han)中可(ke)以利用于(yu)側(ce)(ce)壁熔合(he)(he)(he)的(de)熱(re)(re)量有電(dian)(dian)弧(hu)(hu)直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)(jie)加(jia)熱(re)(re)，熔池金屬(shu)的(de)熱(re)(re)傳導與對流(liu)．窄間隙焊(han)時一般電(dian)(dian)弧(hu)(hu)直(zhi)(zhi)(zhi)徑小(xiao)于(yu)坡口尺寸(cun)，即(ji)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)不能直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)(jie)加(jia)熱(re)(re)側(ce)(ce)壁，為使電(dian)(dian)弧(hu)(hu)能夠直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)(jie)加(jia)熱(re)(re)側(ce)(ce)壁，故對焊(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)采用電(dian)(dian)弧(hu)(hu)工藝(yi)參(can)(can)數進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)．首先，采用脈沖焊(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)控(kong)制(zhi)，在脈沖周期由于(yu)有脈沖電(dian)(dian)流(liu)的(de)作用，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)截面積(ji)(ji)擴展，弧(hu)(hu)根(gen)加(jia)熱(re)(re)面積(ji)(ji)擴大，又利于(yu)側(ce)(ce)壁加(jia)熱(re)(re)；其次，當工藝(yi)參(can)(can)數與坡口尺寸(cun)合(he)(he)(he)理匹配時，熔池金屬(shu)的(de)熱(re)(re)傳導與對流(liu)，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)熱(re)(re)輻射，可(ke)使側(ce)(ce)壁良(liang)好熔合(he)(he)(he)，獲得優質(zhi)的(de)焊(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)．工藝(yi)參(can)(can)數控(kong)制(zhi)方法是底層焊(han)接(jie)(jie)(jie)時零(ling)件溫度低，特(te)別是兩側(ce)(ce)壁溫度低，焊(han)道(dao)表面成(cheng)形(xing)往往是平的(de)或凸的(de)，易造成(cheng)第1，第2層間側壁(bi)未焊(han)透．為(wei)(wei)了(le)(le)控制根部(bu)焊(han)道(dao)(dao)的(de)表(biao)面形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)，采用略(lve)小的(de)電(dian)流和較慢(man)的(de)焊(han)接頻(pin)率，以延長對兩側壁(bi)的(de)加熱時間，提高側壁(bi)溫度，使(shi)熔(rong)化金(jin)屬與側壁(bi)的(de)濕(shi)潤性提高，使(shi)根部(bu)焊(han)道(dao)(dao)表(biao)面形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)為(wei)(wei)凹月形(xing)(xing)，避免了(le)(le)第(di)1，2層間的側壁(bi)未焊(han)(han)(han)(han)透，明顯改善了(le)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形．兩(liang)層以上(shang)各焊(han)(han)(han)(han)道為保證側壁(bi)可(ke)靠的熔合(he)，采用大電(dian)流、快(kuai)(kuai)焊(han)(han)(han)(han)速；當焊(han)(han)(han)(han)至表(biao)面(mian)層時，為避免多層焊(han)(han)(han)(han)熱(re)(re)量的積累(lei)使零件溫度(du)過熱(re)(re)導(dao)致焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)表(biao)面(mian)出(chu)現流淌、咬(yao)邊(bian)、氣孔等缺陷，需(xu)要降低焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)，采用小電(dian)流、快(kuai)(kuai)焊(han)(han)(han)(han)速．焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中采用焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流相對穩定不變，而各層焊(han)(han)(han)(han)接(jie)頻率由焊(han)(han)(han)(han)工觀察電(dian)弧調(diao)節(jie)，以焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)兩(liang)側保持良好熔化，熔池(chi)表(biao)面(mian)形狀(zhuang)為凹月形為適宜．

3鉆(zhan)鋌焊接接頭的力(li)學性能

3．1力學性能

試(shi)驗鉆鋌焊接(jie)接(jie)頭焊后即(ji)用石(shi)棉(mian)被包(bao)裹焊區，保溫4h以上；焊接10h后(hou)完全冷卻下來，經(jing)超(chao)聲(sheng)探傷檢查(cha)焊縫合格，用工頻加熱器(qi)進行550600℃回火處理．按國家(jia)標準GB/T228—2002《焊縫及(ji)熔敷金屬(shu)拉伸(shen)試驗方法》及(ji)國(guo)家標準GB/T229—2002《焊接(jie)接(jie)頭(tou)沖(chong)擊(ji)試驗方(fang)法》的規(gui)定(ding)，對鉆鋌焊接(jie)接(jie)頭(tou)加工性能試件，經(jing)在UH-F500KNI型試(shi)驗機上做(zuo)拉伸試(shi)驗獲得的性能數據(ju)見(jian)表3．經在JBZ-300型(xing)試驗機上(shang)做沖擊試驗獲得的性能(neng)數據見(jian)表(biao)4．試驗是在室(shi)溫(wen)下進行的．

3．2力(li)學性能

試驗結果分析沖擊值出現較大分散的原(yuan)因主要有以下兩點．（1）沖擊值對試件缺口的粗糙度及尺寸精度比較敏(min)感而出現數據分散現象．（2）焊(han)(han)縫及(ji)熱(re)影響區(qu)是(shi)在非(fei)(fei)平衡(heng)狀態(tai)下(xia)形成的連(lian)續變化(hua)的非(fei)(fei)均勻組織，因此(ci)同批試樣、缺口試樣誤差均可導致沖(chong)(chong)擊值的較大(da)變化(hua)．例如(ru)，焊(han)(han)縫中心的合金元(yuan)素偏(pian)析(xi)區(qu)，其沖(chong)(chong)擊值要明顯低于焊(han)(han)縫其它區(qu)域(yu)．

4結論

（1）針對鉆鋌(ting)的材質和結(jie)(jie)構特(te)(te)性(xing)(xing)，優選窄間隙(xi)(xi)脈沖熔化極(ji)氣體(ti)保護焊方案是(shi)合理的；研制的專用窄間隙(xi)(xi)焊體(ti)機結(jie)(jie)構簡單可達性(xing)(xing)好(hao)(hao)，伸入到窄間隙(xi)(xi)坡口，具有氣體(ti)保護效(xiao)果(guo)好(hao)(hao)、易引弧(hu)、電弧(hu)燃燒穩定、避免(mian)側壁打弧(hu)的特(te)(te)性(xing)(xing)．（2）對小直徑厚壁管(guan)焊(han)(han)接時，合理的(de)優化(hua)坡口尺寸及控制各(ge)層焊(han)(han)接工藝，可以(yi)獲得滿意(yi)的(de)焊(han)(han)縫成形和良好的(de)焊(han)(han)接質量．（3）修復焊(han)后的石油鉆鋌焊(han)接接頭具有較好的綜合力(li)學性(xing)能，能夠滿足井下作業的要(yao)求．