基于ANSYS的直缝埋弧焊管焊接过程数值模拟

直缝埋弧焊管焊后残余应力是导致焊管应力腐蚀裂纹产生的主要原因.以有限元计算理论为基础,使用ANSYS软件给出了直缝埋弧焊管包括预焊、内外精焊在内的整个焊接过程的数值模拟方法,并对典型规格的直缝埋弧焊管焊接过程进行了模拟计算,给出了焊后管体的残余应力分布及应力峰值.     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

直缝埋弧焊管铣边坡口实时测量系统及其应用

前直缝埋弧焊管生产过程中钢板铣边坡口测量为人工测量,存在安全风险,且难以满足越来越高的生产和质量要求。针对这一情况,基于激光测量技术,采用超高速轮廓测量激光传感器和Visual Studio.NET软件开发平台开发了铣边坡口实时测量系统,并用该测量系统对3种规格的直缝埋弧焊管生产过程中的铣边坡口数据进行了实时测量试验。试验结果表明,实时测量系统满足生产过程中铣边坡口测量要求,测量精度高,且能满足Φ508 mm~Φ1 422 mm规格直缝埋弧焊管的生产要求。     

某直缝埋弧焊管焊接缺陷原因分析

为了分析某直缝埋弧焊管焊接缺陷产生的原因,采用X射线检测、磁粉检测、弯曲性能检测等方法对含缺陷直缝埋弧焊管进行了分析,并对磁粉检测发现的纵向磁痕处进行了扫描电镜及能谱分析。研究结果表明,距离管端约70 mm处直焊缝热影响区外表面存在深度为0.122 mm的冷裂纹,该裂纹是由于焊接接头承受较大的拘束应力所致。建议有效减小焊接应力,同时调整焊缝冷却速度以改善焊缝组织,从而防止冷裂纹的形成。     

大直径直缝埋弧焊管行业现状与展望

介绍了目前国内外大直径直缝埋弧焊管的发展概况,并对大直径直缝埋弧焊管产业市场需求现状进行了分析与预测。重点分析了X70级和X80级直缝埋弧焊管在国内的应用现状,以及我国X100级直缝埋弧焊管等新产品的研发情况,并对国内外大直径直缝埋弧焊管制造企业的供应能力进行了探讨。最后指出,我国直缝埋弧焊管行业将面临供大于求的局面,没有稳定可靠的板材来源是制约国内直缝埋弧焊管生产经营的瓶颈。     

厚壁直缝埋弧焊管焊接横向裂纹的分析与控制

针对某工程使用的厚壁直缝埋弧焊管初期出现过焊缝横向裂纹的问题,通过查找裂纹产生的原因,研究、制定控制横向裂纹产生的措施,分析了厚壁直缝埋弧焊管焊接横向裂纹产生的原因,从焊管的成型、焊前预热、焊接工艺、焊接材料和设备、焊后保温缓冷、消氢热处理、CTOD试验和垂直气电立焊等方面提出了控制焊接横向裂纹的方法,简要介绍了出现焊接横向裂纹的返修方法。     

直缝埋弧焊钢管焊缝点状缺陷原因分析及改进

为了解决壁厚23 mm直缝埋弧焊管出现的焊缝点状缺陷问题,通过超声波探伤和宏观金相检测对实际生产过程中出现的焊缝点状缺陷不合格试样进行了分析,对铣边坡口形状、焊接工艺参数、焊接材料、焊接设备及焊件清理等方面给出了相应的优化改进措施。现场应用效果表明:这些措施的实施有效控制了此类直缝埋弧焊管焊缝中的点状缺陷,保证了直缝埋弧焊管焊缝形貌及各项力学性能指标,提高了焊接质量。     

直缝埋弧焊管焊缝跟踪方法与焊偏分析

介绍了直缝埋弧焊管生产中内外焊焊缝跟踪设备和方法,分析了当前焊管生产线焊缝跟踪方法的优缺点,给出了内外焊跟踪系统使用中需重点注意的问题。结合大量生产数据的统计结果,分析了直缝埋弧焊管生产中产生焊偏现象的原因,提出了有针对性的解决措施。实际使用结果表明,给出的控制措施能有效降低焊偏量,提高直缝埋弧焊管的焊接质量。     

西气东输二线工程用X80级埋弧焊管的试制

介绍了用于西气东输二线工程的X80钢级、φ 1219 mm×22 mm 直缝埋弧焊管和X80钢级、φ 1219 mm×18.4mm 螺旋埋弧焊管的试制情况及检验结果。根据工艺评定结果确定:X80级、φ 1219 mm×22 mm 直缝埋弧焊管采用钝边7 mm、坡口角度37°对称X型坡口,预焊焊丝为CHW60Cφ 3 mm、内外焊采用MK－680 φ 4 mm焊丝与神剑SJ101G焊剂匹配以及相应的焊接规范;X80钢级、φ 1219 mm×18.4 mm 螺旋埋弧焊管采用钝边7 mm、上坡口角度35°、下坡口角度40° X型坡口,内外焊采用H08C焊丝与锦州SJ101G焊剂匹配以及相应的焊接规范。试制结果均符合API SPEC 5L管线钢管规范和《西气东输二线管道工程用直缝埋弧焊管技术条件》的要求。比较发现X80钢级、φ 1219 mm×22 mm 直缝埋弧焊管的屈服强度、屈强比相对钢板原料显著上升,伸长率显著下降;X80钢级、φ 1219 mm×18.4mm 螺旋埋弧焊管的屈服强度、屈强比相对卷板原料略有上升,伸长率显著下降,抗拉强度变化不明显。     

西气东输二线用X80级φ1219mm×22.0mm直缝埋弧焊管质量分析

通过对国产和进口的X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管理化性能数据统计,分析了国内外X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管在成分、组织设计和性能上的差异.结果表明,国产X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管的拉伸性能、钢管管体和焊缝区冲击韧性的平均值与进口钢管基本相当,甚至超过进口钢管的水平,但国产钢管的强度、冲击韧性数据分散,显示出钢管产品质量稳定性或质量控制措施方面还存在一定的差距.     

板卷连续成型制造直缝埋弧焊管工艺介绍

通常直缝埋孤焊钢管的成型工艺主要有UOE法、CFE排辊成型法、RBE辊弯成型法,JCOE成型法、C成型法和PFP逐步折弯成型法等,其中只有CFE排辊成型法采用钢卷.本研究介绍了国内某直缝埋弧焊管制造企业采用自行研制的板卷连续成型设备,制造直缝埋弧焊管的生产工艺.与其他直缝埋弧焊管成型工艺及产品质量比较,其成型稳定性较高,原料成本较低,比HFW焊管质量更稳定可靠,比螺旋埋弧焊管原料性能更具优势.同时指出了用该成型工艺制造小管径薄壁直缝埋弧焊管的市场优势.     

X80级JCOE直缝埋弧焊管残余应力估算与分析

残余应力大小是焊管质量的重要控制指标.分析了残余应力的产生原因,给出了以环劈法和切块法估算直缝埋弧焊管残余应力的公式,通过与实测数值的对比,证明导出公式可以正确反映管体内残余应力分布状态.结合生产工艺对φ1016 mm×18.4 mm、X80钢级直缝埋弧焊管残余应力成因及分布特征进行了分析.     

直缝埋弧焊管新工艺研究及实践

利用高频焊管机组生产直缝埋弧焊管新工艺具有生产效率高、原料成本低、焊缝安全可靠等优点。为了推动直缝埋弧焊管新工艺的工业应用,通过定性分析和焊接工艺评定确定新工艺的研究方案,实施铣边机和挤压辊等装备改造,通过理论计算和工艺试验确定钢管试制工艺参数,采用X形坡口、TBS成型、高频预焊、埋弧焊先外后内等工艺试制钢管,结果 94%的钢管成品从外形尺寸到内部质量全面达到了油气管线钢管标准要求。直缝埋弧焊管新工艺经实践验证可行,为油气管线钢管采购提供了新的选择。     

COE新型制管工艺应用研究

为了解决小直径直缝埋弧焊管质量不稳定、效率低等生产技术难题,综合考察了UOE、JCOE、HFW焊管制造工艺。在对钢管成型技术、预焊技术和扩径技术进行分析的基础上,开发出COE直缝埋弧焊管制造工艺。应用实践表明:采用COE制管工艺极大地提高了小直径埋弧焊管的生产效率,降低了生产成本,并且焊管管体成型好,产品质量稳定,在小直径埋弧焊管制造方面具有良好的推广前景。     

对发展直缝埋弧焊管机组的建议

对各类长距离输送管道的设计需求作了统计分析，国内的一些管道将采用直缝埋弧焊管，而国内目前尚无一条直缝埋弧焊管机组，指出在我国建设直缝埋弧焊管机组的必要性，分析了直缝埋弧焊管的优点，对ＲＢＥ、ＵＯＥ和ＪＣＯＥ三种成型方式的机组作了对比。根据国内管道建设的需要，建议尽早引进一条直缝埋弧焊管机组。     

JCOE直缝埋弧焊钢管生产线的研发和应用

介绍了巨龙钢管有限公司大口径JCOE直缝埋弧焊管生产线研发情况,以及该生产线生产的直缝埋弧焊管在西气东输工程等重大管线中的使用效果;提出了21世纪中国建设大口径直缝埋弧焊钢管生产线及管线钢用宽厚板国产化的必要性。     

一种新型自旋式钢管内壁除尘装置的设计与应用

直缝埋弧焊管生产过程中,钢管内壁的尘土和浮锈等杂质直接影响内焊缝的焊接质量,内壁除尘装置作为直缝埋弧焊管生产线上内焊前的辅助设备,对提高直缝埋弧焊管的焊接质量起到重要作用.介绍了一种新型的自旋式钢管内壁除尘装置,通过利用压缩空气以及可调喷嘴的吹扫力和反作用力,形成吹扫装置的自行旋转吹扫,达到钢管内壁的全方位、全覆盖面的...     

火力发电机组四大管道系统直缝埋弧焊管的市场需求与研制

分析了国内外火力发电机组四大管道系统（主蒸汽管道、再热蒸汽管道热段、再热蒸汽管道冷段和高压给水管道）应用大直径直缝埋弧焊管的基本情况,阐述了应用压力容器耐高温高合金钢板制作直缝埋弧焊管的技术条件,按照美国ASME锅炉及压力容器规范标准,利用JCO生产技术对直缝埋弧焊管进行研制,研制产品经过国家相关专业部门检测,同国外同类产品理化性能质量一致,价格仅是进口产品的56.5%,可以取代进口产品。直缝埋弧焊管在火电机组四大管道系统的应用实现了无缝化和国产化目标,可以替代进口埋弧焊管和大直径中壁厚无缝钢管。     

直缝埋弧焊管焊缝单侧咬边和焊偏缺陷原因分析

为了解决薄壁直缝埋弧焊管在生产过程中存在的单侧咬边和焊偏缺陷较多的问题,对实际生产中单侧咬边和焊偏缺陷产生的原因进行了分析,发现通过对滚轮架位置进行相应的调整,便可消除焊缝单侧咬边和焊偏缺陷。因此得出:在焊接过程中,焊点偏移量较大是引起薄壁直缝埋弧焊管生产过程中出现单侧咬边和焊偏缺陷的根本原因,并就如何减少焊点偏移量、消除薄壁直缝埋弧焊管单侧咬边和焊偏提出了建议。     

西气东输二线用X80级准Ф1219mm×22.0mm直缝埋弧焊管质量分析

通过对国产和进口的X80级准Ф1 219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管理化性能数据统计,分析了国内外X80级准Ф1 219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管在成分、组织设计和性能上的差异。结果表明,国产X80级准Ф1 219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管的拉伸性能、钢管管体和焊缝区冲击韧性的平均值与进口钢管基本相当,甚至超过进口钢管的水平,但国产钢管的强度、冲击韧性数据分散,显示出钢管产品质量稳定性或质量控制措施方面还存在一定的差距。