管道焊接专家——“PipePro”焊接系统
针对管道焊接的特点，米勒电气制造有限公司推出了“PipePro”焊接系统，有效地提高焊接效率和焊接质量。米勒电气制造有限公司的管道焊接专家系统配备有“PipePro 450 RFC焊机”（如图1所示）和“ProHeat 35”感应加热系统。 “ProPulse”功能 “PipePro”的专业脉冲功能是一种改良的喷射过渡工艺，用于监控、控制和调整电流，且速度比其他脉冲技术快上百倍。 “Pro-Pulse”技术将某一特定焊丝种类与直径、送丝速度和气体组合的电流和电压同时控制在最优范围内。通过电流的不断提高，“Pro-Pulse”的控制方法开始。在每个阶段的起始，一旦达到目标电流值，恒定电流（CC）控制就被关闭，同时恒定电压（CV）控制环启动。恒定电压环在一定范围内调整电流，保证目标电压的恒定。系统可以检测和调整参数，速度可高达10 000次/s，以保证最优的电弧状态。
图1  pipepro 450 RFC“PipePro 450”简化了培训，可以适应个人的操作喜好，而不需要工人来适应机器。即使工人的运行速度或者焊丝干伸长变化较大，“PipePro 450”都可以保持最优的电弧长度和焊接参数。这对于在深坡口焊接，或者当工人的焊接位置改变时（如从管材的底部转移到顶部）是很有帮助的。该技术可以减轻电弧震动及其引起的多孔缺陷，减少因此而浪费的打磨坏焊和维修的时间。过去，技术的局限性迫使工人用较长的电弧焊接，以防止短路，却易导致火花飞溅，时常出现间断弧。如果不放慢运行速度，使用长电弧还有可能导致凹陷。“Pro-Pulse”较短的电弧长度以及更集中的弧柱可以消除凹陷的产生，内侧熔合良好，填充在焊接部位的根部。近年来，“PipePro”不断降低总体热输入，从而减少了层间冷却时间和焊接节拍。如遇到需要多焊道的厚壁管材，减少层间冷却时间可以为每个连接节省1h，甚至更多时间。“ProHeat35”感应加热系统“ProHeat 35”（如图2所示）除了通过新脉冲MIG工艺提高了生产力，“ProHeat 35”还使用户在预热和焊后热处理方面都节约了相当可观的时间，且加热更稳定、更安全，这是其他加热手段无法达到的。 图2 钢管被固定住，用“ProHeat”的隔热垫和感应线圈包裹起来，开始焊接感应加热比使用多层火焰或者陶瓷红外加热更快，且更容易控制温度上升率。另外，热量可以集中在焊接的部位，这样就不用担心碰到钢管的其他部位。感应加热与其他加热方法有所不同，它利用电磁场从表面下方来加热金属，不会实际接触金属。其他的加热方式，如电阻加热，则是利用发热体与材料相接触，从钢管的表面进行加热。这比其他加热系统的速度快得多。这种方法应用于厚壁的钢管，节拍最多可以节省2h。“ProHeat35”系统有风冷和液体冷却两种形式，对于高温焊后处理，一般需要用液体冷却系统。该系统最高热处理温度可达787℃，满足焊缝的消氢和去应力要求。液体冷却系统与风冷系统的差别在于，液体冷却系统把加热线圈收在有韧性的冷却软管中，而不是把加热毯包在凯芙拉纤维保护袖中。该系统还有一个特点就是便于使用的内置式温控器，它能为精确统一的加热提供多端热电偶输入。“ProHeat 35”的设置和安装通常只需要不到15min，且培训量少，使系统的省时特点更进一步。与使用可燃气体或高温电连接器的方法相比，“ProHeat 35”同时还提供更加安全的工作环境。由于热量是通过电磁场产生的，只会对周围的金属产生效果，而感应线圈本身是不会变热的。“PipePro”焊接系统在国外应用案例CMN钢材加工公司主要从事结构钢材和钢管加工，其中也涉及P11铬钼合金管。P11项目包括66处铬钼合金管接口的焊接，也就是1-1/4Cr-1/2Mo-V管，通常被称为P11管或者“1-1/4铬”管，“PipePro450”在管道焊接中的应用如图3所示。 图3  CMN钢材公司使用“ProHeat”系统完成了在车间中无法完成的钢管截面焊接工作铬钼管中含有一定量的铬，钼和钒元素。这三种元素能产生较好的高温强度抗蠕变性能，使材料比碳钢管更轻薄，同时还能达到相同的压力水平。不过，如果钢材中这三种元素的含量过高，并且没有正确地进行预热或者焊后加热处理，会导致材料易裂。为了防止铬钼钢材变脆、断裂，需要对钢材进行预热处理，温度控制在121~149℃，目的是除去湿气，降低氢含量和冷却率。氢脆变会导致工件在焊接后出现冷裂。降低冷却率可以降低热应力，使氢元素在焊接过程中进一步扩散。在焊道间保持最低温度——层间温度，对于保持氢元素的低含量和降低热梯度也是非常必要的。