海上风机基础用S355NL直缝焊管双丝埋弧焊工艺设计

S355NL细晶粒结构钢以其优异的性能在海上风电、石油平台、焊接钢管等方面得到广泛应用。为进一步提高焊接钢管的生产效率,获得性能优良的海上风机基础用钢管焊接接头,开展S355NL直缝焊管的焊接工艺研究。采用双丝埋弧焊方式,选用低镍合金焊材,不仅能够细化焊缝组织晶粒,同时降低淬硬倾向,提高S355NL直缝焊管焊缝的低温冲击韧性。在焊接过程中采用多层多道焊接,控制热输入≤5.0 kJ/mm,减少熔合区和热影响区在高温区域停留时间,保证熔合线和热影响区冲击性能。试验结果表明,该工艺所制试板及成品焊管各项力学性能试验合格,能够满足-40℃夏比冲击试验要求。生产应用表明,该焊接工艺制定及焊材选配正确恰当,能够提高焊接生产效率。     

螺旋埋弧焊管预精焊焊接接头性能分析

介绍了螺旋埋弧焊管预精焊生产工艺,对预精焊工艺生产X70钢级φ1 016 mm×17.5 mm螺旋埋弧焊管焊接接头拉伸试验、夏比冲击试验、维氏硬度试验等试验结果进行了统计分析,并与传统的一步法工艺进行了对比.结果表明,预精焊生产工艺焊接接头抗拉强度与一步法工艺基本相当,夏比冲击韧性、维氏硬度等性能略优于一步法工艺,综合...     

螺旋焊管板头对接FCB法单面焊双面成形工艺研究

为了实现螺旋焊管生产用钢带对接焊缝的单面焊双面成形,对埋弧焊FCB法单面焊双面成形工艺进行了试验研究。首先在试验室完成了壁厚16 mm、20 mm和22.5 mm焊接试板的FCB法单面焊双面成形工艺试验,优化了FCB工艺的焊接参数。在此基础上,完成了螺旋焊管生产线板头对接双丝焊改造,在线进行了18 mm、22 mm两种壁厚板头对接单面焊双面成形试验,基本实现了螺旋焊管卷板头尾对接工序的单面焊双面成形工艺的应用。试验及生产线应用表明,FCB法单面焊双面成型焊接接头各区域基本性能满足技术指标要求,该项工艺可以推广应用于输水管线、结构管等承压能力和钢级较低的螺旋管的板头对接缝焊接,可以提高焊接生产效率,降低生产成本。     

焊接温度和挤压量对小直径高频焊管接头组织和性能的影响

为了提高小直径高频焊管的焊接质量,通过调整焊接温度和挤压量,利用GLEEBLE-3500热/力试验机对小直径管的高频焊过程进行了模拟。模拟试验温度选定为1 100 ℃、1 150 ℃、1 200 ℃、1 250 ℃、1 300 ℃和1 350 ℃,挤压量分别为1 mm、3 mm、5 mm和7 mm。对模拟焊接接头进行了微观组织观察和力学性能试验,并将模拟焊接接头与实际高频焊管接头性能进行了对比。研究结果表明,当焊接温度不低于1 200 ℃、挤压量不低于3 mm时,高频焊接头具有优良的性能。     

海上浮吊用Q690E直缝埋弧焊钢管工艺研究

对海上浮吊用Q690E调质钢直缝埋弧焊钢管的生产工艺进行了试验研究,结果表明,钢板的化学成分、组织及热处理状态对钢管的焊接性影响较大。采用单丝多层多道埋弧焊,严格控制线能量,并采取焊前预热、控制层间温度、焊后保温缓冷等工艺措施,可获得良好的性能。钢管反复整圆对焊接接头性能有较大影响,使焊缝强度升高,韧性下降。通过优化预弯和折弯工艺,提高成型管的圆度,减少整圆量,可有效地减小整圆对钢管性能的影响。     

螺旋埋弧焊管超高速预焊工艺研究

在两步法(预精焊法)制造螺旋埋弧焊管生产过程中,预焊质量对精焊及焊管成品质量的影响较大。为了提高预焊焊接质量,设计了超高速CO2气体保护的预焊工艺,调整分析了螺旋埋弧焊管超高速预焊时的电弧形态、熔滴过渡形式,阐明了飞溅物产生和驼峰焊道的形成过程。通过系列试验研究了不同焊接工艺参数对飞溅物产生和焊缝成形的影响规律。研究结果表明,大电流、低电压、保护气体的氧化性、合适的坡口形状和焊接位置都能促进粗丝高速CO2气体保护焊获得稳定的焊接过程。同时,通过焊接试验得到了超高焊速下无有害飞溅物和焊缝成形良好的工艺参数,对指导实际生产具有重要意义。     

深海脐带缆内套钢管全位置脉冲TIG对接焊研究

深海脐带缆是连接上部控制装置和海底生产系统的生命线,其内每根由数十至数百根钢管对接焊成的内套钢管质量必须是无懈可击的。由于管-管对接焊接时存在特殊性,在焊接过程中较容易出现焊接缺陷,严重影响到整个脐带缆的工作性能。通过大量试验,对每根长12～40 m的钢管进行精密组对,并采用全位置脉冲TIG焊技术对无法转动的小直径钢管环缝进行焊接,焊接采用TIG焊一次焊接成形,确定了最佳的焊接工艺规范参数,获得了焊缝表面成形美观、根部焊透性好、接头质量可靠等性能优良的焊接接头。     

海洋平台大厚度异种钢焊接接头的CTOD试验探究

为了提高大厚度海洋工程结构的安全可靠性,采用药芯焊丝气体保护焊打底、埋弧焊填充和盖面的焊接工艺对55 mm厚度EH36+E550异种钢进行焊接,并对焊接接头进行CTOD试验。试验结果表明,EH36+E550大厚度异种钢焊接接头的CTOD值满足DNV要求,从而可免除焊后热处理,为海洋平台的施工建造提供科学依据。钻井平台桩靴结构制造的实践表明,采用该焊接工艺,在保证焊接结构安全性的前提下,极大提高了生产效率,降低了焊工的劳动强度,节约了建造成本,缩短了平台建造周期。     

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝工艺性能研究

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头强度过高,经过成型器反变形易产生层状撕裂,焊缝热影响区温度过高易使焊缝组织产生脆化现象,为了确保X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头的各项性能指标,采用H08D焊丝与SJ101G焊剂匹配进行工艺试验,焊接过程中严格控制层间温度、减小焊接热输入及焊后热处理形式,通过试验得出了合理的焊接工艺。试验结果表明,按该工艺所焊试件的各项性能指标均达到API SPEC 5L PSL2标准及客户技术条件,采用此工艺已成功地生产了数万吨尼日利亚输油管线用管,效果良好。     

基于欧洲标准的风电塔筒用S355NL钢焊接工艺评定

为了保证风电塔筒焊接结构件的焊接质量,基于欧洲标准对风电塔筒用S355NL钢进行了焊接工艺评定。焊接采用CO2气体保护焊+埋弧焊焊接工艺,焊前不进行预热,不进行清根处理;焊后对焊接接头进行了外观检查、无损探伤、金相检验以及拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能试验,并对试验结果进行了综合评定。评定结果表明,焊接接头各项性能均符合标准规范要求,焊接试验拟定的焊接工艺合理。生产实践证明,依据评定合格的焊接工艺编制的焊接工艺规程指导焊接生产, 完全可以满足风电塔筒用S355NL钢批量生产要求。     

S31603锻件与钢管焊接接头的腐蚀性能

某天然气输送管道用绝缘接头的法兰组件由S31603锻件和S31603管材焊接而成,为保障焊缝的性能,采用ER316L焊丝手工氩弧焊（GTAW）打底+A022焊条电弧焊（SMAW）填充盖面的工艺进行了焊接试验,并依据相关标准进行了焊接接头的耐腐蚀试验。试验结果表明,焊接接头的电化学腐蚀性能、应力腐蚀开裂性能及晶间腐蚀性能优良,采用的焊接工艺是可行的,试验数据可为天然气输送管道用绝缘接头的焊接工艺方案提供参考。     

不良外焊缝形状对钢管3PE防腐的影响及控制措施

为了提高螺旋埋弧焊管3PE防腐性能,分析了螺旋埋弧焊管不良外焊缝形状对3PE防腐质量的影响,从焊接电压、焊丝倾角、焊丝偏心距、焊剂、坡口形状等方面分析了不良外焊缝产生的原因,并提出了相应的改善措施,指出在螺旋埋弧焊管生产过程中,必须严格控制焊缝外观形状,合理选择工艺参数加以控制,以防止钢管防腐层开裂、密集漏点、涂层不均匀等现象的发生。     

200 mm厚度GS30Mn5钢驱动轴焊接工艺研究

为了提高200 mm厚度GS30Mn5特殊材质驱动轴的焊接质量以及焊接接头与母材的匹配度,对GS30Mn5钢进行了埋弧焊接试验及焊接工艺评定。评定结果显示,焊接接头拉伸、弯曲、冲击、维氏硬度检测结果及宏观检查均满足EN15614－1标准要求。研究表明,选择合适的焊接材料及焊接工艺,并严格控制热输入,可获得良好的焊接接头,从而达到与母材强度的良好匹配,降低焊接裂纹倾向;该试验形成的焊接工艺指导书用于指导车间焊接生产,效果良好。     

X80钢级Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制

为了开发高钢级、大直径、厚壁螺旋埋弧焊管,与国内钢铁公司联合研发了X80钢级、超厚壁（23 mm）热轧卷板,卷板化学成分设计采用低C并添加微合金元素细化晶粒,获得超纯净、高强度、高韧性等性能优良的热轧卷板。用该卷板进行了X80钢级 Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制,通过成型、焊接等制管工艺的优化设计和实施,有效解决了在超厚壁、高钢级钢管生产中极易出现的焊缝及热影响区（HAZ）低温冲击韧性指标数据分散、不集中的问题。试制产品经内部型式试验和第三方检测评价,其质量和性能指标符合相关验收要求,具备批量生产能力,为高钢级、大壁厚螺旋埋弧焊管的工艺设计提供了参考。     

BSG110T SEW高抗挤套管生产工艺研究

为了解决BSG110T SEW高抗挤套管在生产时出现母材开裂、成型焊接控制不稳定、加热时弯曲、变形以及轧辊异常损坏等问题,分析确定了原料卷板优化目标,按照制定的目标进行了原料性能检验、焊管生产试制及热处理工艺验证。结果表明,采用P110钢级SEW套管原料卷板进行焊管生产可以解决母材开裂、成型焊接控制不稳定等问题。经热处理工艺验证,P110钢级 SEW套管原料卷板经过“HFW制管+整体热处理工艺”可生产出合格的BSG110T SEW高抗挤套管。     

海洋平台桩腿用E690材料焊接工艺

针对海洋平台桩腿常用的高强度低碳调质钢E690材料焊接时具有冷裂倾向,焊缝及热影响区质量难以保证的问题,分别以焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）两种焊接方法进行了焊接工艺评定试验。结果表明,焊前进行不低于100 ℃且不高于150 ℃的预热,道间温度控制在100～150 ℃,焊后进行150～250 ℃热处理,保温2 h,焊接过程中控制热输入量,焊条电弧焊为10.5～16.3 kJ/cm,埋弧焊为16.1~26.4 kJ/cm,采用多层多道焊形式,可以保证焊接接头的力学性能满足相关标准的要求。     

42CrMo与Q345D锻焊齿轮焊接工艺研究

为了提高42CrMo与Q345D异种钢的焊接质量以及焊接接头与母材的匹配度,对42CrMo与Q345D锻焊齿轮进行了埋弧焊接试验及焊接工艺评定。中碳调质钢42CrMo综合性能好,用于锻焊齿轮的齿圈中,而Q345D钢具有较好的低温(-20℃)冲击特性,同时具有一定的强度,用于腹板。评定结果显示,焊接接头拉伸、弯曲、冲击等检测结果均满足AWS D1.1:2010标准要求;焊缝及热影响区均未出现马氏体、魏氏组织等异常组织。研究表明,选择合适的焊接材料及焊接工艺,并严格控制热输入,可获得良好的焊接接头,从而达到与母材强度的良好匹配,降低焊接裂纹倾向;该试验形成的焊接工艺指导书,可用于指导车间焊接生产。     

12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊工艺研究与分析

为了解决12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊焊接难度大的问题,基于自动埋弧焊进行焊接工艺评定试验,对焊缝进行了超声波、磁粉和X射线检测,以及化学成分分析、拉伸试验、弯曲试验、冲击韧性试验和硬度性能检测,并对12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊工艺进行了研究和分析。结果表明,采用该焊接工艺的焊缝,检测结果均满足标准要求;通过合理选择焊材,制定最佳焊接参数,采取焊前预热、焊后缓冷及减小热影响区宽度等措施,可降低钢材的焊接淬硬性,获得优良的焊接接头性能,从而获得最佳的12Cr2Mo1R钢自动埋弧焊焊接工艺,为12Cr2Mo1R钢管的自动埋弧焊焊接及应用提供技术保障。