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結合石油鉆鋌小(xiao)直(zhi)徑厚(hou)壁管結構和(he)40CrMnMo材質的(de)(de)(de)(de)特性(xing)，優選(xuan)了窄(zhai)間(jian)隙(xi)脈沖熔化極(ji)氣體保護(hu)(hu)焊(han)(han)方(fang)法，針對(dui)窄(zhai)間(jian)隙(xi)焊(han)(han)存在氣體保護(hu)(hu)差與(yu)側(ce)壁熔合缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)難點，進行(xing)了大量的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)試驗，探討了窄(zhai)坡口(kou)中電弧(hu)的(de)(de)(de)(de)氣體保護(hu)(hu)、電弧(hu)形態、電弧(hu)穩(wen)定(ding)性(xing)、焊(han)(han)縫成(cheng)形質量，優化了窄(zhai)間(jian)隙(xi)連續多(duo)層焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)參數．設計了專用(yong)窄(zhai)間(jian)隙(xi)焊(han)(han)機，其結構簡單緊湊(cou)可達性(xing)好、氣體保護(hu)(hu)效果好，具有易引(yin)弧(hu)、電弧(hu)燃燒穩(wen)定(ding)、避免側(ce)壁打弧(hu)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)．通過對(dui)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)試驗及(ji)金相組織(zhi)分析結果表(biao)明，焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)完全滿足石油鉆(zhan)鋌使用(yong)的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)．

石油鉆采鋼(gang)管—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試驗方法1．1試(shi)驗(yan)材(cai)料試(shi)驗(yan)用鉆鋌管體材(cai)料為進口中碳調質高強鋼(gang)4145H（相當于國產40CrMnMo），進口國別不同(tong)，材(cai)質有所(suo)(suo)差(cha)異；所(suo)(suo)焊(han)工具接頭(tou)材(cai)料(liao)為國產4145H，母材化學成分(fen)如(ru)表1所(suo)示．被焊鉆(zhan)鋌及接頭(tou)為內(nei)徑��80mm，壁厚54mm的厚(hou)壁管，其中管體長約8m，工(gong)具接頭長0．6m，總長9m左右．

從母(mu)材(cai)的化學成分(fen)可(ke)知，該材(cai)料的碳當量大，具有較強的淬硬(ying)傾(qing)向，焊接性很差．1．2焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)方法的(de)(de)優化石油鉆鋌的(de)(de)結構(gou)特點(dian)是直(zhi)(zhi)徑(jing)小、管(guan)壁(bi)厚，目前在厚板焊(han)(han)接(jie)中窄(zhai)間隙(xi)焊(han)(han)是高(gao)(gao)效的(de)(de)方法之(zhi)一．窄(zhai)間隙(xi)焊(han)(han)是一種以很高(gao)(gao)的(de)(de)熔(rong)敷率(lv)在窄(zhai)小的(de)(de)間隙(xi)內完(wan)成(cheng)多(duo)層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)，由(you)于窄(zhai)間隙(xi)焊(han)(han)接(jie)坡口(kou)截面積(ji)小所需(xu)填充金(jin)屬(shu)少，因(yin)此具有(you)成(cheng)本低(di)生產(chan)率(lv)高(gao)(gao)的(de)(de)優點(dian)．此外窄(zhai)間隙(xi)焊(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入低(di)，熱(re)影響區窄(zhai)，加之(zhi)多(duo)層(ceng)焊(han)(han)的(de)(de)回火作用(yong)，使(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)質量提高(gao)(gao)，尤其(qi)是沖擊(ji)韌性高(gao)(gao)．目前窄(zhai)間隙(xi)焊(han)(han)所采(cai)(cai)用(yong)的(de)(de)工(gong)藝(yi)方法有(you)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)、鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)以及熔(rong)化極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)．由(you)于鉆鋌的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)小，采(cai)(cai)用(yong)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)時(shi)焊(han)(han)劑(ji)和鐵水(shui)容(rong)易流失而不(bu)適用(yong)；采(cai)(cai)用(yong)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)時(shi)焊(han)(han)接(jie)生產(chan)效率(lv)又太低(di)；而熔(rong)化極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)的(de)(de)生產(chan)效率(lv)高(gao)(gao)，但焊(han)(han)接(jie)電弧(hu)(hu)控制(zhi)有(you)一定的(de)(de)難度(du)，對此采(cai)(cai)用(yong)脈沖電流控制(zhi)電弧(hu)(hu)和熔(rong)滴過渡，可有(you)效提高(gao)(gao)電弧(hu)(hu)的(de)(de)穩(wen)定性和降低(di)焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入，同時(shi)有(you)利于改善焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)力學性能［2］．

1．3專(zhuan)用窄間隙焊機優化設(she)計

經過多次修改結(jie)構形(xing)式和(he)試驗，研制出了(le)一(yi)把(ba)結(jie)構簡單緊湊、使用(yong)性好且可伸(shen)入窄(zhai)間隙坡(po)口中的(de)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)．其噴嘴(zui)為橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)形(xing)，在噴嘴(zui)長軸方向有(you)兩(liang)個導(dao)流片(pian)，在噴嘴(zui)外(wai)附加一(yi)橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)形(xing)水(shui)(shui)冷(leng)(leng)保(bao)護(hu)(hu)外(wai)套，橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)形(xing)噴嘴(zui)和(he)橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)形(xing)水(shui)(shui)冷(leng)(leng)保(bao)護(hu)(hu)外(wai)套之(zhi)間有(you)滑動作用(yong)．在坡(po)口中焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，水(shui)(shui)冷(leng)(leng)卻(que)的(de)導(dao)電桿(gan)和(he)導(dao)流片(pian)伸(shen)入坡(po)口中，保(bao)護(hu)(hu)氣體由噴嘴(zui)流出，靠導(dao)流片(pian)和(he)坡(po)口側壁(bi)引入焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)進行(xing)保(bao)護(hu)(hu)，隨著焊(han)(han)(han)(han)道(dao)的(de)增(zeng)加，焊(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)提升帶動噴嘴(zui)導(dao)流片(pian)和(he)導(dao)電桿(gan)一(yi)起(qi)上升，而(er)橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)形(xing)水(shui)(shui)冷(leng)(leng)保(bao)護(hu)(hu)外(wai)套則(ze)沿橢(tuo)(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)噴嘴(zui)下滑一(yi)直貼(tie)著焊(han)(han)(han)(han)件(jian)，當接(jie)(jie)近焊(han)(han)(han)(han)件(jian)外(wai)表(biao)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，主(zhu)要靠水(shui)(shui)冷(leng)(leng)保(bao)護(hu)(hu)外(wai)套取(qu)得保(bao)護(hu)(hu)效(xiao)果．該焊(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)保(bao)護(hu)(hu)效(xiao)果良好，無論是(shi)底(di)層還(huan)是(shi)表(biao)層焊(han)(han)(han)(han)道(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)均能有(you)效(xiao)地保(bao)護(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)域而(er)無氣孔(kong)產生，焊(han)(han)(han)(han)絲外(wai)伸(shen)出長度可調，使引弧(hu)容易，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝穩定，更重要的(de)是(shi)采用(yong)這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)提高了(le)窄(zhai)間隙焊(han)(han)(han)(han)中電弧(hu)的(de)穩定性，避免了(le)側壁(bi)打(da)弧(hu)現(xian)象的(de)發生．

1．4鉆鋌焊(han)接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)及焊(han)接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)參數(shu)的優化

1．4．1焊(han)接工藝(yi)

（1）焊絲(si)選用H10Mn2SiMoVE高強度焊絲，直徑為��1．6mm．

（2）圖1為鉆鋌(ting)焊接示意圖．將(jiang)鉆鋌(ting)和接頭待焊端加(jia)工成U形坡口，鈍邊留(liu)2．5mm，根(gen)據鉆(zhan)鋌水眼尺寸選配好耐火土襯(chen)墊，在焊(han)(han)(han)接機(ji)床上裝夾并找正待焊(han)(han)(han)鉆(zhan)鋌和接頭，調整焊(han)(han)(han)絲(si)伸出長度(du)在1214mm范圍內(nei)，焊絲伸出長(chang)(chang)度過長(chang)(chang)易(yi)產生焊接缺陷，易(yi)燒(shao)導電嘴，引起(qi)爆斷．

（3）用工頻加熱器(qi)對焊接坡口預熱，預熱時間為710min，溫(wen)度達300350℃．

（4）焊接(jie)前調(diao)整焊機下(xia)落，使(shi)焊絲指向(xiang)所焊底層位置，焊機水(shui)冷保(bao)護外罩(zhao)(zhao)的下(xia)沿(yan)(yan)與焊件外圓相接(jie)觸，要(yao)求鉆鋌旋(xuan)轉時，氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)護外罩(zhao)(zhao)能(neng)沿(yan)(yan)管(guan)體(ti)外圓面作平(ping)滑均(jun)勻運動．焊接(jie)時氬氣(qi)(qi)和CO2氣體(ti)從橢圓(yuan)噴嘴保護罩流出(chu)，鉆鋌(ting)旋轉(zhuan)，焊(han)(han)絲勻速送(song)出(chu)，焊(han)(han)絲端部與(yu)焊(han)(han)接(jie)坡口的底層(ceng)之間引燃電弧后將持(chi)續燃燒進(jin)行多層(ceng)焊(han)(han)接(jie)，每焊(han)(han)完一層(ceng)，焊(han)(han)機自動提升3mm，以保證(zheng)電弧長(chang)度(du)不變，直至(zhi)焊(han)接到表層停止(zhi)．整個焊(han)接程序自動完(wan)成(cheng)．1．4．2焊(han)接(jie)(jie)工藝參數(shu)(shu)確定(ding)焊(han)接(jie)(jie)工藝參數(shu)(shu)主要是基(ji)于(yu)降低焊(han)接(jie)(jie)熱輸(shu)入，提高電(dian)弧(hu)穩定(ding)性，改(gai)善接(jie)(jie)頭的力學性能和保持焊(han)縫合理(li)成形，焊(han)接(jie)(jie)工藝參數(shu)(shu)見表2，保護氣體優選了(le)Ar+5%CO2的混合氣體(ti)，氬氣流量(liang)為1500L/h，CO2流量(liang)為100L/h，其中加(jia)入少量的(de)CO2氣體(ti)(ti)能夠增大熔池(chi)中鐵水的張力，使焊(han)接過程中焊(han)縫始終保持合理的成形(xing)，從而減少焊(han)接缺陷［2］．

2鉆(zhan)鋌窄間隙(xi)焊工藝分(fen)析(xi)與討論

2．1窄間隙(xi)焊中(zhong)電弧失穩現象(xiang)及控制

窄間(jian)隙(xi)焊(han)接時，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)在坡(po)口(kou)底部燃(ran)燒穩定很重要，但(dan)若電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)控制(zhi)(zhi)不(bu)(bu)良(liang)，則電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)的陰極斑點可能沿坡(po)口(kou)的固(gu)體側(ce)壁上(shang)移，即(ji)(ji)在焊(han)絲(si)和側(ce)壁之間(jian)形成(cheng)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)，這時導電(dian)嘴受電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)高(gao)溫熔化，粘絲(si)使(shi)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)熄(xi)滅，焊(han)接過程破(po)壞，出(chu)現側(ce)壁打弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)現象(xiang)．控制(zhi)(zhi)側(ce)壁打弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)的方(fang)法(fa)(fa)，除了坡(po)口(kou)寬度不(bu)(bu)能過窄和焊(han)絲(si)在坡(po)口(kou)中要嚴格對(dui)中之外，經(jing)過試驗，采用氣流(liu)(liu)控制(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)(fa)最為有(you)(you)效，即(ji)(ji)從(cong)焊(han)機(ji)結構(gou)上(shang)解決(jue)，焊(han)機(ji)結構(gou)中在噴嘴長(chang)軸方(fang)向(xiang)有(you)(you)兩(liang)個導流(liu)(liu)片可引流(liu)(liu)氣體在坡(po)口(kou)的側(ce)壁流(liu)(liu)動，使(shi)側(ce)壁表面上(shang)形成(cheng)近壁層(ceng)流(liu)(liu)層(ceng)，這層(ceng)近壁層(ceng)流(liu)(liu)層(ceng)對(dui)零(ling)件側(ce)壁起到(dao)良(liang)好的隔熱、絕緣作用，限制(zhi)(zhi)了電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)陰極斑點沿零(ling)件側(ce)壁上(shang)移，使(shi)陰極斑點穩定．試驗表明，在一定的坡(po)口(kou)尺寸(cun)范圍內，即(ji)(ji)使(shi)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)長(chang)很長(chang)，也沒有(you)(you)發生側(ce)壁打弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)現象(xiang)．

2．2根部焊道焊透與成形控制(zhi)

在(zai)多層(ceng)焊(han)(han)(han)情況下，底層(ceng)焊(han)(han)(han)道(dao)是最關鍵的焊(han)(han)(han)道(dao)．它對整個焊(han)(han)(han)縫后(hou)續焊(han)(han)(han)道(dao)的良(liang)好(hao)(hao)成形(xing)起(qi)決定(ding)性作(zuo)用(yong)．因(yin)(yin)此控制根部焊(han)(han)(han)道(dao)的焊(han)(han)(han)透及良(liang)好(hao)(hao)成形(xing)是控制焊(han)(han)(han)縫質量的最重(zhong)要(yao)環節．由于鉆鋌(ting)鋼管的管體(ti)長(chang)(chang)，直(zhi)徑小，焊(han)(han)(han)縫背面(mian)無法加工，因(yin)(yin)而(er)要(yao)求根部焊(han)(han)(han)道(dao)單面(mian)焊(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)成形(xing)，這對熔化極自(zi)動(dong)焊(han)(han)(han)來說是很(hen)困難的，若采用(yong)懸空焊(han)(han)(han)，很(hen)難同時兼顧打底焊(han)(han)(han)透而(er)不(bu)焊(han)(han)(han)漏，試驗中分別選銅(tong)、耐(nai)火磚(zhuan)和陶瓷作(zuo)為襯(chen)墊，比較而(er)言耐(nai)火磚(zhuan)襯(chen)墊使(shi)用(yong)方(fang)便，簡(jian)單低廉(lian)．使(shi)用(yong)后(hou)可打碎取(qu)出．另外(wai)墊塊在(zai)管體(ti)與接頭(tou)裝配時還起(qi)定(ding)位作(zuo)用(yong)．采取(qu)以上措施后(hou)，根部焊(han)(han)(han)道(dao)絕大部分長(chang)(chang)度(du)可以焊(han)(han)(han)透，但有(you)時起(qi)弧(hu)處仍有(you)10mm左右長(chang)度不(bu)易焊透．原(yuan)因是起(qi)弧(hu)時由于零件溫度低，焊絲熔(rong)化(hua)滴落下來時，鈍邊尚(shang)未熔(rong)化(hua)形成熔(rong)池，此處便產生焊不(bu)透而且堆(dui)高．為此在起(qi)弧(hu)處加(jia)工了1～2mm寬(kuan)15mm左右長的間隙(xi)，起弧焊(han)(han)透問題(ti)基本解決．焊(han)(han)接過程(cheng)中(zhong)(zhong)，一般采用固定焊(han)(han)接電(dian)流，而各層旋轉頻率由焊(han)(han)工觀察電(dian)弧掌握，以(yi)焊(han)(han)縫兩側(ce)保持良好熔(rong)化不(bu)出現咬邊并(bing)且焊(han)(han)道表面(mian)形(xing)狀(zhuang)凹月(yue)形(xing)為適宜(yi)．底層焊(han)(han)縫焊(han)(han)接時，由于焊(han)(han)接頻率慢、坡(po)口(kou)窄，熔(rong)化的鐵水聚積于電(dian)弧下方，影響了電(dian)弧對(dui)底層固態金(jin)屬(shu)的直接加(jia)熱(re)，易造成焊(han)(han)道層間未(wei)熔(rong)合．為此把焊(han)(han)絲沿焊(han)(han)件中(zhong)(zhong)心高點(dian)向后移動5mm，使鐵水在重力(li)及電弧力(li)的作(zuo)用(yong)下(xia)流至熔池尾部，以利于電弧直(zhi)接(jie)加熱(re)固態金(jin)屬．

2．3焊縫成(cheng)形的電弧(hu)工藝(yi)參數(shu)

控制窄間(jian)隙焊(han)接(jie)(jie)焊(han)縫成(cheng)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)主要問題(ti)是側(ce)壁熔(rong)(rong)合(he)問題(ti)．窄間(jian)隙焊(han)中可(ke)以利用于(yu)側(ce)壁熔(rong)(rong)合(he)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)有電(dian)弧直(zhi)接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)，熔(rong)(rong)池(chi)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)傳導(dao)與(yu)對流(liu)．窄間(jian)隙焊(han)時(shi)(shi)一般電(dian)弧直(zhi)徑小于(yu)坡口(kou)尺寸(cun)，即(ji)電(dian)弧不(bu)能直(zhi)接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)側(ce)壁，為使電(dian)弧能夠(gou)直(zhi)接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)側(ce)壁，故對焊(han)縫成(cheng)形(xing)(xing)(xing)采用電(dian)弧工(gong)(gong)藝參(can)(can)數進行控制．首先(xian)，采用脈(mo)沖焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)控制，在脈(mo)沖周期由于(yu)有脈(mo)沖電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)作用，電(dian)弧截面積擴展，弧根加(jia)(jia)熱(re)(re)面積擴大，又(you)利于(yu)側(ce)壁加(jia)(jia)熱(re)(re)；其次，當工(gong)(gong)藝參(can)(can)數與(yu)坡口(kou)尺寸(cun)合(he)理匹配時(shi)(shi)，熔(rong)(rong)池(chi)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)傳導(dao)與(yu)對流(liu)，電(dian)弧的(de)(de)(de)熱(re)(re)輻射，可(ke)使側(ce)壁良(liang)好熔(rong)(rong)合(he)，獲(huo)得優質(zhi)的(de)(de)(de)焊(han)縫成(cheng)形(xing)(xing)(xing)．工(gong)(gong)藝參(can)(can)數控制方(fang)法(fa)是底層焊(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)零(ling)件溫度(du)低(di)，特別是兩側(ce)壁溫度(du)低(di)，焊(han)道表面成(cheng)形(xing)(xing)(xing)往往是平(ping)的(de)(de)(de)或凸的(de)(de)(de)，易造成(cheng)第1，第(di)2層間側(ce)(ce)壁(bi)未焊透(tou)．為了(le)(le)控制根部(bu)焊道的表面形(xing)狀，采(cai)用略小的電流和(he)較慢的焊接頻率(lv)，以延長對兩側(ce)(ce)壁(bi)的加熱時(shi)間，提高側(ce)(ce)壁(bi)溫度，使熔化金屬與側(ce)(ce)壁(bi)的濕潤(run)性(xing)提高，使根部(bu)焊道表面形(xing)狀為凹(ao)月形(xing)，避免了(le)(le)第(di)1，2層(ceng)間的側壁未焊(han)(han)(han)(han)(han)透，明顯(xian)改善(shan)了焊(han)(han)(han)(han)(han)縫成形．兩(liang)層(ceng)以上各焊(han)(han)(han)(han)(han)道為(wei)(wei)保證側壁可靠的熔合，采(cai)(cai)(cai)用大電(dian)流(liu)、快焊(han)(han)(han)(han)(han)速；當焊(han)(han)(han)(han)(han)至表面層(ceng)時，為(wei)(wei)避(bi)免多層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)熱(re)量的積(ji)累使零件溫度過(guo)熱(re)導(dao)致焊(han)(han)(han)(han)(han)縫表面出現流(liu)淌、咬邊、氣(qi)孔等缺陷，需(xu)要降低焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入，采(cai)(cai)(cai)用小電(dian)流(liu)、快焊(han)(han)(han)(han)(han)速．焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)中采(cai)(cai)(cai)用焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)相對穩定不變，而各層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)頻率由焊(han)(han)(han)(han)(han)工觀察電(dian)弧調節，以焊(han)(han)(han)(han)(han)縫兩(liang)側保持良好熔化(hua)，熔池表面形狀為(wei)(wei)凹月形為(wei)(wei)適宜(yi)．

3鉆鋌焊接(jie)接(jie)頭的力學(xue)性(xing)能

3．1力學性能

試驗鉆鋌焊(han)接(jie)接(jie)頭焊(han)后即(ji)用石棉被包裹焊(han)區，保溫(wen)4h以上；焊接10h后完全冷(leng)卻下來，經(jing)超聲探傷檢查焊(han)縫(feng)合(he)格，用工頻加熱器進行550600℃回火處理．按(an)國家標準GB/T228—2002《焊縫及(ji)熔敷金(jin)屬拉伸試驗方法》及(ji)國家標準GB/T229—2002《焊接(jie)接(jie)頭(tou)沖擊試驗方法(fa)》的規定，對鉆鋌焊接(jie)接(jie)頭(tou)加工性(xing)能試件，經在UH-F500KNI型試(shi)驗機上做拉伸試(shi)驗獲得的(de)性能(neng)數據見表3．經在JBZ-300型試驗(yan)機上做沖擊(ji)試驗(yan)獲得的性(xing)能數據見(jian)表4．試驗是(shi)在(zai)室(shi)溫下進行的．

3．2力(li)學(xue)性能

試驗結果分析沖擊(ji)值出現較大分散的原(yuan)因主要有以下兩點．（1）沖(chong)擊值對試(shi)件缺口(kou)的粗糙度及(ji)尺寸精度比較敏感而出(chu)現(xian)(xian)數據分散現(xian)(xian)象(xiang)．（2）焊縫及熱影響(xiang)區(qu)是在非平衡(heng)狀態下形成(cheng)的連續(xu)變化(hua)(hua)的非均(jun)勻組織(zhi)，因此同(tong)批試樣、缺(que)口試樣誤差均(jun)可導致沖(chong)擊值的較大變化(hua)(hua)．例如，焊縫中(zhong)心(xin)的合金元素偏析區(qu)，其沖(chong)擊值要明顯低于焊縫其它(ta)區(qu)域．

4結論

（1）針對(dui)鉆鋌的(de)材質(zhi)和結(jie)構特性，優(you)選(xuan)窄間隙(xi)脈沖(chong)熔化極氣體保護焊方案(an)是合理的(de)；研制(zhi)的(de)專用(yong)窄間隙(xi)焊體機結(jie)構簡(jian)單可達性好，伸入到窄間隙(xi)坡(po)口，具有氣體保護效果好、易引弧、電弧燃燒穩定、避免側壁(bi)打(da)弧的(de)特性．（2）對小直(zhi)徑厚壁管(guan)焊接(jie)時，合理的優化坡口尺(chi)寸及控(kong)制各(ge)層焊接(jie)工(gong)藝，可以獲得滿意的焊縫成形和良好(hao)的焊接(jie)質(zhi)量．（3）修復焊后(hou)的(de)石(shi)油鉆鋌焊接接頭具有較好(hao)的(de)綜合力學性能，能夠滿足(zu)井下作業的(de)要(yao)求(qiu)．