X60/625镍基合金复合管环缝焊接工艺及应用

中国已探明的天然气气田近一半为高含硫气田,面临着严峻的腐蚀问题,双金属复合管凭借其优良的耐蚀性能、力学性能及较高的性价比,在天然气集输领域得以应用。然而,在高含硫气田的环境中,双金属复合管时常会发生应力腐蚀开裂的现象。因此,研究复合管母材和焊缝焊接性能对安全至关重要。采用SYSWELD软件建立了热力学学耦合的双金属复合管有限元模型,并采用钻孔应变法测量了接头的残余应力,计算结果与试验测量结果吻合良好,验证了计算方法的妥当性,得到了双金属复合管多层多道焊的残余应力分布规律。结果表明,在中央截面上,基层应力为压应力,且随着距熔合线的距离增大而逐渐减小。焊缝侧轴向应力和环向应力呈帽状分布,为拉应力,衬层峰值应力高于基层,径向应力较小。熔合线附近应力较高,基层和衬层的应力机制不同,高应力区域集中在熔合线及过渡层附近,且易开裂。

     

Inconel 625/X65复合管焊接工艺及接头性能研究

对双金属复合管进行了GTAW( TIP TIG)对接焊试验,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及无损探伤,利用光学显微镜、化学分析方法对接头金相组织和主要合金元素进行了分析.结果表明,焊接接头无缺陷,力学性能优良,焊缝区为晶粒非常细小的柱状树枝状奥氏体组织,主要合金元素含量均匀稳定,耐蚀性能良好.     

管板堆焊镍基合金625焊接工艺

镍基合金625是一种既具有高强度又有优异耐蚀性能的材料,在石油化工领域应用广泛,介绍了镍基合金625的焊接特点及焊接过程中的注意事项,同时采用带极埋弧焊方法,焊带为EQNi Cr Mo-3,焊剂为ES200,对管板堆焊镍基合金625进行了焊接工艺试验,通过无损检测、堆焊层化学成分分析、弯曲试验、晶间腐蚀试验、显微组织及显微硬度检验,验证了焊接工艺的合理性,选出了最优的焊接工艺参数,并指导实际产品的管板堆焊,获得了满意的效果。     

X65/316L复合管的焊接工艺及焊接质量控制

大涝坝凝析气田循环注气工程是中石化首家注气开发工程,大涝坝2号构造的DLK3,DLK9,DLK12为高压注气井,注气管线设计压力为52 MPa;注气气源是大涝坝气田和雅克拉气田生产的天然气,气体中含CO2和H2S,其中(φ)(CO2)2.03％～3.28％,(φ)(H2S)5.12％～11.98％,腐蚀性强,注气管线采用耐腐蚀的X65/316L双金属复合管.从复合管基管材料、内衬层材料及其焊接性能出发,介绍X65/316L双金属复合管焊接工艺及质量控制等关键环节,使大涝坝循环注气管线性能满足设计要求,确保注气管线后期正常运行.     

镍基合金625换热管抗晶间腐蚀试验研究

研究了镍基合金625材质的扭曲型换热管与圆型换热管的抗晶间腐蚀能力。依据GB/T 15260-1994《镍基合金晶间腐蚀试验方法》中硫酸铁-硫酸的失重法计算其腐蚀速率,利用扫描电镜对微观腐蚀形貌进行观察、对比及分析。结果表明,扭曲型换热管的抗晶间腐蚀能力优于圆管,鉴于其使用过程中的高效性及低的生产成本,在镍基合金625换热器的设计生产中推荐使用扭曲管代替圆管。     

Incoloy825镍基合金的焊接

我厂在生产合成氨装置的气化炉中采用了Incoloy825镍基合金.气化炉的设计压力6.9MPa,工作压力6.5MPa,设计温度270℃,工作温度252℃.鉴于气化炉长期处于高温、高压及腐蚀性介质下工作,其操作条件十分苛刻,因此对Incoloy825的焊接接头提出较高的     

690镍基合金换热管对接焊接工艺

以镍基合金换热管(SB-163 N06690,尺寸φ19 mm×2.5 mm)的工艺研发为例,全面介绍该焊接工艺的开发过程,包括适用实际工况的焊接设备选型,焊接坡口的设计、试验与优化,焊接工艺参数的开发,必要的工装设计,焊接接头的检验,以及破坏性试验.通过工艺开发获得了高质量的焊接接头,各项指标验证符合使用要求,节约了...     

船用高强钢表面镍基合金堆焊工艺

针对在船用高强钢E36表面进行镍基合金Inconel 625的堆焊工艺进行了分析.采用手工钨极氩弧焊工艺,堆焊过程中严格控制焊接电流、电弧电压及焊接速度,保证较低的热输入以及较低的焊接层间温度.该工艺要求在清洁的焊接环境下,使用洁净的焊材进行填丝钨极氩弧焊,以获取优质的镍基合金堆焊层.为保证焊接质量,同时对合金堆焊的焊...     

API 5L X65+UNS N06625复合管的焊接工艺

镍基复合管因其良好的耐蚀性与经济性,已在石油天然气领域被广泛应用。由于镍基复合管的碳钢基层与镍基合金复合层无论在化学成分还是物理性能等方面均差异巨大,因此对于镍基复合管的焊接也成为了一项重要的研究课题。目前,镍基复合管焊接最常用的焊接方法为氩弧焊(GTAW)、热丝TIG焊(TIP-TIG)、焊条电弧焊(SMAW)。文中设计了GTAW+TIP-TIG与GTAW+SMAW这2组试验,对API 5L X65+UNS N06625复合管的焊接工艺开展研究,并对焊接接头的力学性能及耐蚀性进行分析。     

基于响应面法的Inconel625镍基合金GTAW堆焊工艺优化

堆焊层稀释率和厚度是影响电弧堆焊质量的重要因素,它们是由各焊接参数相互影响综合作用决定的。文中通过中心复合设计试验方案,基于响应面法建立了Inconel625镍基合金GTAW堆焊参数（焊接电流、焊接速度、送丝速度）与响应值稀释率、堆焊层厚度之间的数学模型,分析了各焊接参数对稀释率和堆焊层厚度的影响,并对堆焊参数进行了优化。结果表明,文中试验条件下送丝速度对堆焊层的厚度有着显著的影响,焊接速度和焊接电流对堆焊层厚度的影响较小;焊接电流对稀释率的影响最大,而焊接速度的影响最小;焊接电流和送丝速度的交互作用对稀释率有着重要的影响。     

城市输水用Q235B+304不锈钢复合管环焊焊接工艺

不锈钢复合管内侧为具有耐腐蚀性能的不锈钢,外侧为具有一定强度的碳钢,成为新一代环保型输水管。为了研究8 mm+2 mm厚城市输水用Q235B+304不锈钢复合钢管的环焊焊接工艺,试验选用合理的焊接材料及坡口形式等,获得了复合板与复合板、复合板与碳钢板的焊接接头。通过拉伸、冲击、弯曲试验评价两种焊接接头的力学性能;通过检测接头不锈钢焊道化学成分,评估复合管焊接接头内侧不锈钢焊道的耐晶间腐蚀性能。结果表明,所采用的焊接工艺获得的接头力学性能满足技术要求且富余量较大,复合管接头不锈钢焊缝获得了A+(5%~10%)δ组织,耐晶间腐蚀性能优异。     

国产镍基合金电渣堆焊在反应器制造中的应用

为满足对苯二甲酸加氢精制反应器抗腐蚀要求,在壳体内壁堆焊镍基合金,确定了内壁堆焊时采用国产镍基合金EQNiCrMo-3焊带进行过渡,采用EQNi CrMo-4焊带进行表层电渣堆焊的工艺方案,进行了焊接工艺评定,得到最佳的焊接工艺参数。试验结果表明,国产镍基合金焊带堆焊工艺性良好,各项性能指标满足产品制造技术要求,并完成产品制造。     

Research on CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel

Cold Metal Transfer （CMT） welding technique is a new welding technique introduced by Fronins company. CMT welding of nickel-based alloy with stainless steel was carried out using CuSi3 filler wire in this paper. Effects of welding parameters, including welding current, welding speed, etc, on weld surface appearance were tested. Microstructure and mechanical properties of CMT weld were studied. The results shaw that the thickness of interface reaction layer of the nickel- based alloy is 14. 3 μm, which is only 4. 33% of base material. The weld is made up of two phases, α-copper and iron-based solid solution. Rupture occurs initially at the welded seam near the edge of stainless steel in shear test. The maximum shear strength of the CuSi3 welded joint is 184. 9 MPa.     

SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头组织及性能

采用激光-CMT复合焊+埋弧焊的焊接工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行了生产试制,利用OM,EDS研究了复合管焊缝微观组织特征及合金元素分布,同时检验了焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,焊缝合金成分合理,合金元素稀释率低。内焊焊缝(CMT区域)微观组织为奥氏体+铁素体+碳化物析出相,内焊焊缝(LBW区域)微观组织为奥氏体+铁素体+马氏体,Q235B基层焊缝微观组织为铁素体+珠光体;焊接接头抗拉强度平均值为451 MPa,-10 ℃下焊缝及热影响区的冲击吸收能量平均值分别为167 J和236 J,焊接接头面弯、背弯180°拉伸面无裂纹(弯轴直径45 mm),焊缝硬度最高值为285 HV10;晶间腐蚀试验后,管体与焊缝弯曲180°拉伸面无裂纹(弯轴直径4 mm)。SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头的各项性能均符合相关标准的要求,能够满足饮用水输送工程的应用需求。创新点： 区别于传统螺旋焊管的双面埋弧焊,采用了激光-CMT复合焊(内焊)+埋弧焊(外焊)的工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行焊接,形成了“Y+V”形的焊接接头形貌,减小了内、外焊缝的重合量,有效地控制了不锈钢复层一侧焊缝合金元素的稀释及碳钢基层一侧焊缝合金元素的过量裹入,避免了内、外焊缝高硬相的产生,提升了焊接接头的综合性能。     

机械式双金属复合管焊接质量控制

探讨采用封焊形式的机械式双金属复合管的焊接质量控制。要点在于制管质量控制、封焊及施工过程的控制。并建议采用管端堆焊的形式解决机械式复合管的焊接根本难题。     

多层焊对A/P异种钢复合管SMAW接头组织及性能的影响

不锈层焊缝及熔合区组织对奥氏体(A)/珠光体(P)异种钢复合管焊接接头性能有重要影响.采用E309L型超低碳奥氏体不锈钢焊条的焊条电弧焊(SMAW,shielded metal arc welding)方法制备了0Cr18Ni9/20复合管单层焊和多层焊接头,并应用光学金相、能谱(EDS,energy dispersive spectrum)成分及线扫描、扫描电镜(SEM,scanning electron microscope)、X射线衍射以及显微硬度等方法对焊接接头进行了对比分析研究.结果表明,基层焊缝的再热作用可以使不锈层焊缝的δ-Fe相细化,熔合区合金元素分布更加均匀,且无Cr23C6相析出,对接头性能产生有利影响.     

热处理温度对冷变形Inconel625合金管组织及性能的影响

通过金相分析、拉伸试验、硬度试验以及硝酸腐蚀试验,研究了热处理温度对Inconel625合金管组织、力学性能和腐蚀性能的影响.结果表明:热处理后合金组织基本为等轴晶,随着温度的升高,晶粒长大速率呈先慢后快的趋势,且晶粒长大激活能为144.14 kJ/mol;Inconel625合金管的抗拉强度、硬度随着热处理温度的升高...     

Assessment of nickel alloy 625 weld overlays deposited by the electroslag process

Nickel-base alloy weld overlays are commonly used in the oil and gas industry to extend the life of equipment under aggressive corrosion environments, since the overlays improve the corrosion resistance without a significant increase in the cost of manufacture when compared to massive equipment. Usually, the joints are welded by SMAW, GMAW or GTAW processes. In this respect, the electro slag welding process (ESW), which promotes high heat inputs and low dilution welds, can be an interesting option for this application as it provides high productivity as only one layer is necessary. The present work evaluates mechanical, microstructural and corrosion properties of an Alloy 625 weld overlay deposited on ASTM A516 Grade 70 carbon steel by the ESW process. The deposition was done with one and two layers in plates of dimension 50 mm?×?400 mm?×?400 mm, in the flat position and an average energy welding 11.7 kJ/mm. After welding, a post-weld heat treatment at 620 °C for 10 h was performed, this condition being compared with the as-welded condition. Bending tests showed no evidences of cracks. Microstructural evaluation performed using both optical (OM), scanning (SEM) and transmission electron microscopy techniques showed an austenitic microstructure of the weld deposit with a low proportion of secondary phases for all conditions, and the post-welding heat treatment did not promote significant changes in the mechanical properties. At the coarse grain heat-affected zone (CGHAZ), the occurrence of proeutectoid ferrite, pearlite and bainite were found for one layer deposit and refined pearlite and ferrite for two layer deposits where the microstructural constituents were observed due to the low cooling rate. In addition, no evidence of partially diluted zones (PDZ) were verified. Corrosion tests conducted on samples removed from the top layer of the weld overlay cladding deposit according to ASTM G 48 Method A Standard were considered satisfactory once no evidence of pittings was verified and the loss of mass was very much reduced.     

2195铝锂合金搅拌摩擦焊工艺

试验研究了8 mm厚2195-T8铝锂合金板材搅拌摩擦焊工艺,分析了不同搅拌针结构设计对焊缝内部质量的影响,研究了工艺参数对接头表面成形的影响,测试了接头的力学性能。结果表明,使用圆锥螺纹+三个斜面结构的搅拌针焊接,接头内部质量更好;在室温和低温(-196 ℃)条件下,接头抗拉强度和断后伸长率都呈现出随焊接速度的增加先增加后减少的趋势,当焊接速度为100 mm/min时,室温和低温(-196 ℃)下接头抗拉强度、断后伸长率都达到最高值,接头抗拉强度分别为428 MPa,538 MPa,断后伸长率分别为4.9%,7.4%;接头断裂位置位于热影响区,断口呈45°剪切断裂,断裂部位有明显颈缩。     

便携式电火花沉积镍基合金工艺

通过便携式电火花表面强化设备在45钢表面制备镍基合金强化层,从沉积层厚度、沉积层硬度和沉积层微观缺陷三个方面分析了各工艺参数对强化层质量的影响.通过试验分析确定采用该便携设备进行沉积修复时,选用输出功率为1.2 kW,输出电压为128 V,保护气流量为5L/min的工艺时可获得综合质量最优的沉积层,并在此工艺参数条件下...