激光根焊在长输管道施工中的应用讨论激光根焊与 GMAW 自动填充盖面焊组合工艺是管道施工中出现的新技术,在长输管道施工中有着宽阔的应用前景。文中从激光根焊的应用条件出发，详细论述了大功率光纤激光器的在管道根焊工艺中应用的优越性和局限性，并通过具体试验参数阐述了激光根焊参数的配置。长期以来，国内的长距离油气管道的根焊工艺是以 GMAW 为主的熔化极气体保护焊，按施焊部位的不同可分为管内根焊和管外根焊两种方式。随着激光技术的进展和逐步普及，我国的油气管道施工企业开始尝试将激光焊接技术应用在长距离大通径管道的施工中。激光根焊是指用激光炽熔方式直接熔化对接管道的母材从而完成管道组对时的根焊工艺，激光根焊的高速特性注定了它是一项必须与管道全位置自动焊匹配的焊接技术。1.激光根焊的优越性与 GMAW 根焊工艺相比激光根焊具备诸多优点，具体如下：1.1.可将输入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低，实验证明激光根焊的输入热量为 GMAW 根焊的 1/3 至 1/4， 热影响区仅为 GMAW 根焊的 1/4 至 1/5。1.2.焊接速度快、焊缝强度高。以 4KW 光纤激光器为例，在焊接4~8mm 厚度 X80 管线钢对接试片时的速度可以达到 1.2~2.5m/min，根焊接头的拉伸强度和屈服强度均大于母材的机械性能。1.3.激光束易于聚焦、对准，焊接空间的可达性高，尤其适用于大壁厚的高等级管线钢的自动焊焊缝的打底根焊，根焊工艺中省掉填料金属和送丝系统，降低施工成本，简化了设备机构；1.4.不需使用电极，没有电极污染或受损的潜在顾虑。且因属非接触式焊接制程，执行机构的耗损、负载及变形接可降至最低；1.5.激光焊很好的回避了 GMAW 焊接中大电流对执行机构的 EMC 电磁干扰问题，对于集成精密的运动执行机构提供了良好的电磁兼容环境。2. 激光根焊的局限性考虑到长距离油气管道的实际施工条件，激光根焊技术也存在以下的局限性：2.1.激光焊对焊缝位置要求非常精确。必须确保焊件的最终位置与激光束将冲击的焊点对准，其焊点必须在激光束的聚焦范围以内；由于激光束流比较细小,因此焊接时对接坡口的间隙要求很高，一般要求小于 0.10mm。这对长输管道的破口尺寸公差以及管道组对的定位精度和间隙控制提出了更高的要求。2.2.最大可焊厚度受到激光器的功率限制。以目前最大功率的 6KW的光纤激光器为例，其对低碳管线钢的稳定质量的熔深在 12mm 左右，这相对于壁厚大于 20mm ...
