高密度聚乙烯管道热熔焊接头力学性能

针对高密度聚乙烯管道热熔对接焊,分析对比了3种典型工艺参数下接头的拉伸与弯曲力学性能,运用SEM分析了接头的微观组织。试验结果表明,3种参数中220℃的接头拉伸性能和弯曲性能综合性能最佳,抗拉强度达20 MPa,抗弯强度40 MPa。从拉伸与弯曲试件断口可以看到断口银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性。试验结果证明,银纹的大小反应了接头的力学性能,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。     

含工艺缺陷PE管道热熔焊接接头力学性能测试分析

通过拉伸和冲击试验对聚乙烯(PE)管道的拉伸性能及冲击性能进行分析,利用环境电子显微镜对断口进行微观分析。结果表明,拉伸性能的整体趋势相似,得出5种拉伸-位移曲线类型,对应5种断裂形式;不同工艺参数下热熔接头的冲击强度和冲击韧性整体都比正常接头低,呈先上升后降低的趋势。并通过扫描电镜观察总结出4种典型的断口形貌,对含工艺缺陷PE燃气管道热熔接头的力学性能进行全面评价。     

GTi70与TC4异种钛合金材料激光焊缝组织与性能分析

研究了GTi70与TC4异种钛合金材料激光焊接性能,通过接头常温、高温拉伸强度检测,焊缝组织XRD、OM、SEM检测分析,拉伸断口以及剪切断口形貌SEM分析,论证了异种材料的可焊性. 试验结果显示,异种材料接头常温拉伸强度高于GTi70母材,500,600和750 ℃高温拉伸强度高于TC4母材,焊缝拉伸断口、剪切断口均为韧性断裂,两种材料激光焊接性能良好. 脉冲激光焊缝组织更为细小,焊缝热影响区较窄,母材损伤小,焊缝强度与塑性优于连续激光焊缝.     

核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头的相控阵超声检测

分析了核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头体积检查的主要难点.基于对高密度聚乙烯材料的声学性能和相控阵超声声场的建模分析,定制了自聚焦相控阵超声探头和特殊结构相控阵水楔块,有效解决了壁厚大于90 mm的高密度聚乙烯热熔接头的超声检测问题.通过对国内某核电站厂用水系统32英寸高密度聚乙烯管道的现场检测,验证了该检测技术的有...     

超薄Hastelloy C-276脉冲激光焊接接头的拉伸性能

采用脉冲激光焊接技术实现了0.5mm厚度HastelloyC-276屏蔽套材料对焊连接,得到的焊缝宽度小于1mm,分析了焊接接头的拉伸性能,同时采用微区XRD分析了拉伸断口HastelloyC-276相变特征。结果表明:焊接接头的屈服极限相对于母材并未改变;而抗拉强度有一定程度的降低,为母材的88.6%,在断口处并未发现明显脆性相。焊接接头的屈服极限与母材基本相当,主要由于焊缝处的晶粒细化效果提高了材料的屈服极限,起到了与母材固溶强化作用相似的作用;而焊接接头抗拉强度的降低主要是由于拉伸过程更利于产生应力集中,促进微观裂纹的形成,进而加速材料的破坏。     

埋地聚乙烯管道热熔接头的超声相控阵检测

在分析聚乙烯管道热熔接头常规超声检测工艺的基础上,提出了超声相控阵动态聚焦和S扫查成像技术,对聚乙烯管道热熔接头进行了检测。检测结果验证了该方法的可行性,并对在役埋地聚乙烯管道热熔接头进行了工程检测验证,为超声相控阵技术在埋地聚乙烯管道检测中的推广应用提供了经验。     

燃气用聚乙烯管道热熔焊接头的破坏性检验技术

介绍了燃气用聚乙烯(以下简称PE)管道热熔焊接接头质量检测方法的分类,对拉伸试验、静液压试验、弯曲试验和拉伸蠕变试验4种破坏性检验技术的试件取样、试验方法以及试验结果的评定,为PE管道热熔焊接工艺的制订提供可靠的依据,同时确保了焊接接头的质量。     

30CrMnSiNi2A钢异质焊接及接头力学性能研究

以HTJ-3焊条为对比焊条,应用插销试验研究了HTG-1焊条焊接调质态30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性,分析了预热温度对冷裂纹敏感性的影响,测试了HTG-1焊条所焊接头的力学性能。结果表明:采用HTG-1焊条可以有效地降低该钢焊接冷裂纹敏感性;预热温度增加,抗冷裂效果更好。焊缝金属冲击韧度远大于母材,对试验温度不敏感,断口为韧性断口;焊接接头拉伸试样断裂于焊缝,强度远低于母材。     

30CrMnSiNi2A钢异质焊接及接头力学性能研究

以HTJ-3焊条为对比焊条，应用插销试验研究了HTG-1焊条焊接调质态30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性，分析了预热温度对冷裂纹敏感性的影响，测试了HTG-1焊条所焊接头的力学性能。结果表明：采用HTG-1焊条可以有效地降低该钢焊接冷裂纹敏感性；预热温度增加，抗冷裂效果更好。焊缝金属冲击韧度远大于母材，对试验温度不敏感，断口为韧性断口；焊接接头拉伸试样断裂于焊缝，强度远低于母材。     

脱硫系统管道失效分析

随着富硫原油产量不断增加,炼油厂脱硫系统中硫含量越来越高,脱硫设备和管道将承受更加严酷的环境介质的腐蚀.针对某炼化公司脱硫系统富液管道开裂失效,进行了外观检测、材料化学成分和显微组织分析、断口微观形貌扫描电镜分析和腐蚀产物的能谱分析.检测结果发现断口较平整,母材、焊缝的化学成分和显微组织均正常,微观断口表面呈现沿晶开裂现象,且存在树枝状二次裂纹.表明管道的开裂是由富含H2S环境介质再加上焊缝附近较高的焊接残余应力引起的应力腐蚀开裂.在开裂原因分析的基础上,提出了防护和改进的措施.     

补焊长度对304不锈钢应力腐蚀的影响

通过慢应变速率拉伸试验(SSRT),研究了不同补焊长度的304不锈钢补焊试样在3.5%Na Cl溶液中的应力腐蚀敏感性。结果表明:所有试样的断裂位置均处在靠近补焊起点处。试样的宏观断口可明显区分为焊缝区、热影响区和母材三个区域,焊缝区断口形貌呈均匀分布的等轴韧窝,未发现应力腐蚀现象;热影响区断口呈现典型的准解理形貌,属于脆性断裂;母材具有一定的应力腐蚀倾向,且补焊长度越大,母材的应力腐蚀特征越为明显。     

低温下LF6合金及其焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电子显微镜，系统研究了低温条件下LF6合金及其焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌，分析讨论了低温对LF6合金及其焊接接头拉伸性能的影响规律。研究结果表明：低温对LF6合金及其焊接接头的拉伸性能具有显著影响。低温下，LF6合金焊接接头的强度和母材比较接近，但接头的延伸率只为母材的50％-70％。拉伸试样断口形貌分析结果显示，LF6合金及焊接接头的拉伸试样断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口，韧窝随温度的降低而变得细小、均匀。     

长时运行X20CrMoV12.1钢焊接接头性能变化研究

通过拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和高温持久试验,并采用扫描电镜对冲击断口进行形貌观察,研究了X20CrMoV12.1钢焊接接头运行165000 h后的性能变化。结果表明:经过长时高温运行后其焊接接头出现了显著的时效脆化现象,冲击断口为典型的脆性断裂状态;运行后接头仍具有足够的塑性,并且接头的强度高于母材,但接头和母材的伸长率和断面收缩率远低于初始状态。综合高温持久试验结果,建议下一个大修期进一步对管道进行寿命评估。     

焊接缺陷对聚乙烯管道焊接接头强度的影响

聚乙烯燃气管道由于其耐腐蚀、柔性好、施工效率高等优良特性,已逐渐在城镇燃气运输中取代钢制管道,成为主要的输送方式。聚乙烯管道的安装主要采用电熔和热熔焊接方式,存在的主要焊接缺陷有过焊、冷焊、氧化皮未去除、电阻丝错位、孔洞等,文中研究了不同焊接缺陷对聚乙烯焊接接头强度的影响程度及影响机理。采用拉伸、压扁、SEM和EDS测试方法对带有人为缺陷的焊接接头进行分析测试。拉伸、压扁力学性能结果表明,影响聚乙烯管道焊接接头强度的主要缺陷为冷焊、过焊、氧化皮未去除、电阻丝错位,其中氧化皮未去除对接头强度的影响最大,为正常焊接断裂应力的0.4%;SEM和EDS测试结果表明,含有氧化皮的管材分子链易交联、断链,流动性差,热氧老化的硬质斑块和机械划伤阻碍了聚乙烯母材大分子链的扩散,同时在紫外线、光、热等作用下,氧与聚乙烯表面分子链发生反应,形成大量羟基自由基团,使得聚乙烯分子链发生热氧老化和降解,大大降低了聚乙烯接头强度。     

铝合金FSW和EBW焊接接头组织性能对比研究

FSW和EBW都十分适合用于铝合金的焊接。本文通过采用FSW和EBW两种焊接方法对8 mm厚的2219铝合金进行焊接,并对其焊接接头的组织、硬度及抗拉强度、断口形貌等进行了对比和分析。结果表明,二者的焊缝组织晶粒度均大于母材,断口均以韧性断裂为主,且EBW接头拉伸断口主要位于热影响区与母材交界处,接头抗拉强度可达到母材的97.3%;FSW接头拉伸断口位于焊缝处,抗拉强度略低于EBW。     

压水堆核电厂核安全3级高密度聚乙烯管道对接热熔焊接技术

在以往的压水堆核电厂中,核安全级的管道均由金属管材制成。随着高密度聚乙烯HDPE制造技术的提高, ASME BPVC已将其用于核安全3级的管道建造过程中。文中根据ASME BPVC规范,对高密度聚乙烯HDPE的对接热熔焊接技术进行了分析和归纳,为我国高密度聚乙烯HDPE管用于核电厂核安全级管道的热熔焊接技术提供参考。     

聚乙烯管道热熔对接接头的超声相控阵检测

在研究聚乙烯管道热熔对接接头超声检测中超声波反射规律的基础上,提出对该接头使用超声相控阵检测技术。研制了基于相控阵聚焦和超声实时成像技术的超声自动检测系统,通过液体楔块的声阻抗匹配,克服了聚乙烯材料声衰减严重和检测界面声能损耗对超声检测造成困难的问题。通过制作典型缺陷的聚乙烯接头缺陷试样,进行了可靠性测试和工艺试验,结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯热熔对接接头中的典型缺陷。     

聚乙烯管夹杂焊接缺陷的超声波检测

为保证聚乙烯管道热熔焊接质量,对焊接面的不同夹杂缺陷进行了超声波无损检测研究。采用与管道弧形面接触的低频率探头,在切除管道焊缝内外翻边后,对不同夹杂缺陷进行检测和分析。结果表明,超声波检测方法能检测出聚乙烯管道热熔焊接的各种夹杂缺陷,并能有效地定位和定量。     

不锈钢保温杯管坯开裂分析

奥氏体不锈钢管坯在涨形拉伸过程中出现开裂,本文通过对母材的化学成分、力学性能测试,对断口的显微组织和形貌进行分析,结果表明:由于材料内部存在沿扎制方向连续分布的夹杂物,在涨形拉伸到一定阶段时,形成微裂纹并迅速扩展导致失效.     

6061铝合金冷弧焊工艺研究

为了研究6061铝合金板的精密焊接工艺,进行热输入量小的冷弧焊工艺研究。通过金相分析、力学性能试验和SEM、EDS研究了铝合金冷弧焊焊接接头的金相组织、力学性能和断口形貌特征。结果表明:在脉冲电流40 A、钨极长度在2 mm~3 mm、焊接倾角75°左右、氩气流量8 L/min时,得到最佳成形接头;接头熔合区组织主要为等轴晶和树枝状晶,热影响区为粗大的柱状晶且有长大趋势,母材区呈纤维状沿着轧制方向晶粒被拉长;熔合区和热影响区的硬度均低于母材的,熔合区硬度最低,有裂纹和气孔的部位硬度显著降低;焊接接头的拉伸强度低于母材的;焊接接头的拉伸断口断面上分布少量的韧窝且尺寸较小,有些呈河流状,分析可知断裂类型为韧脆混合型断裂。