安全、健康环境安全技术2023年第23卷第2期编辑赵梦竹DOI:10．3969/j．issn．1672-7932．2023．02．004SAFETYHEALTH＆ENVIＲONMENT22油气管道激光电弧焊工艺安全条件研究与应用*陈自振1，李天伟1，任建志1，韩卫亮1，范伟2(1．中石化河南油建工程有限公司，河南郑州4500002．中石化石油工程建设公司，北京100020)收稿日期:2022-09-19第一作者简介:陈自振，高级工程师，1995年毕业于中国石油大学(华东)焊接工艺及设备专业，现从事油气田、油气管道储运和石油化工等领域的工程建设管理工作。*基金项目:中石化石油工程技术服务有限公司科研专项(SG21-44K、SG19-32K)，特殊条件下管道全自动焊接技术的应用研究。摘要:针对焊接工艺参数超出安全条件时，焊缝会出现应力集中、疲劳开裂的问题，采用SY-SWELD软件建立了激光电弧焊X80钢板有限元模型，分析了焊接速度与预热温度对焊缝质量的影响。发现随着焊接速度的增加，纵向残余应力先降低后增加，现场可由最小残余应力确定安全焊接速度。安全焊接速度与预热温度有关，结合硬度可确定安全预热温度。以中俄东线黑河-长岭段天然气管道为研究对象，确定了现场安全焊接速度为2.6m/min，安全预热温度为100℃，为现场油气管道激光电弧焊提供理论指导。关键词:激光电弧焊;安全焊接速度;安全预热温度;焊缝硬度;残余应力;油气管道中图分类号:TE88文献标识码:A文章编号:1672-7932(2023)02-022-060前言油气管道焊接主要包含摩擦焊、电弧焊、激光焊及激光电弧焊等方式，摩擦焊焊接质量稳定，无火花及有害气体，但是由于需要靠接触旋转实现，被焊件变形较大，不适用于非圆截面工件，焊接速度较低，是激光电弧焊焊接速度的1/30。电弧焊热利用率高，搭桥能力强，但其加热速度较慢，热作用范围大，导致焊接速度低，热影响区域大，焊缝较宽，深宽比较小。激光焊焊接速度高，热影响区域小，焊缝较窄，深宽比较大，焊接变形小，强度高，但母材气化降低激光吸收率，使能量利用率降低导致焊接不稳定。激光电弧焊是近年发展起来的新型焊接工艺［1，2］，电弧加热有利于提高激光的吸收效率，激光可诱导吸引电弧提高焊接稳定性，激光与电弧之间的协同增强效应使其具备熔深大、焊接速度高、变形小、穿透力强、间隙桥接性良好等优势［3-6］。激光电弧焊作为被广泛使用的连接方式，在化工能源、汽车工业、重型机械、船舶铁路等领域表现出色，近年来在油气管道行业也逐步得到了关注［7-9］。SGrünenwald，等［10］研究了激光-GMA复合焊...
