精密不锈钢管外表面智能抛光设备

为了使冷加工精密不锈钢成品管外表面粗糙度达到产品质量要求,开发了一种精密不锈钢管外表面智能抛光设备。该设备采用自浮动磨削工艺,可处理钢管外径范围为19~114 mm,可处理钢管长度1 000~12 000 mm,抛光后表面粗糙度Ra≤0.4μm,单边单次最大去除量为0.03 mm,抛头数量为9组,最大抛光速度为20 m/min。应用结果表明,该抛光机抛光后的产品表面质量达到了设计要求,可适用于航天、航空、医药、核电、军工等领域用精密管的表面处理加工。     

国外管道防腐涂敷中的化学预处理工艺

首先分析了管道防腐涂敷工艺中引进化学预处理工艺的必要性,其次介绍了3种钢管表面化学预处理工艺的原理及工艺流程.磷酸洗工艺能明显提高钢管表面清洁程度,改善涂层性能;铬酸盐钝化工艺能将抛丸除锈或酸洗后钢管表面由不稳定的化学状态转变为化学成分均一稳定的状态;由于环保方面的原因,硅烷化学处理有替代铬酸盐钝化工艺的趋势,试验证明了该工艺的有效性.     

化学预处理工艺在管道FBE涂层生产中的应用

管道防腐涂层的性能受钢管表面处理质量影响很大,为了提高表面处理质量,化学预处理工艺被引入防腐涂装施工中。化学预处理工艺中酸洗可提高钢管表面清洁程度,并形成多孔性的磷酸盐膜层,而钝化可将磷酸盐膜层孔隙中裸露的金属活性点位进行封闭,增强基材耐蚀性能。本研究中将酸洗及钝化工艺应用于FBE涂层生产中,对该工艺进行在线检验及离线涂层性能检测对比。结果显示,酸洗处理后钢管表面清洁程度明显提高,涂层性能得以改善;酸洗后增加钝化处理工艺,涂层性能进一步提高。     

焊接工艺参数对船用高强度钢平板残余应力的影响

对船用高强度钢对接焊平板进行焊接残余应力数值模拟,采用盲孔法对其进行残余应力测量,最后在数值模拟结果与试验结果一致的基础上,研究不同焊接工艺参数对残余应力的影响。研究结果表明:焊接残余应力分布曲线形状不受焊接工艺参数变化的影响;当增大焊接电流时,焊接残余应力最大值随之增大;当焊接电流增大到一定值后,焊接残余应力最大值随电流升高而增大的趋势逐渐减缓;当焊接电流在100～110A时,焊接残余应力最大值随焊接速度加快而增大;在120～130A时,焊接残余应力最大值随焊接速度加快而逐渐变小,但其值还是远大于焊接电流在100～110A工况时的焊接残余应力。此结论为高强度钢对接焊平板的焊接工艺参数设计提供了参考,具有一定的工程应用价值。     

清水压裂自支撑裂缝面闭合残留宽度数值模拟

清水压裂技术在低渗透油气藏中获得了成功应用。清水压裂技术不需加沙,使压裂形成的裂缝只能依靠其表面的凹凸不平形成自支撑,从而达到导流的目的。因此,裂缝表面的凹凸不平程度将影响清水压裂的效果。以粗糙度表征岩石表面凹凸不平的程度,结合岩石裂缝表面的分形特性,利用二元分形差值函数,构造了不同粗糙度的岩石裂缝表面,利用有限元软件,模拟了不同粗糙度条件下岩石裂缝面闭合残留宽度值。模拟结果表明,裂缝闭合残留宽度与岩石裂缝面的粗糙度有关,粗糙度越大,残留宽度越大。研究结果为确定是否采用清水自支撑压裂技术和实施清水压裂后产能预测提供必要的参考数据。     

焊管史话之十一 电阻焊管制造工艺的发展

1 Soennichsen低频电阻焊工艺 大约在1920年,挪威一个钢管制造商Francis Soennichsen,发明了一种电焊钢管的制造工艺．并最终在1928年获得专利。图1所示为使用单相交流电焊机的操作原理。在图1中．驱动辊输送辊式成型的开口钢管,同时焊缝引导装置引导钢管边部。两个电极辊接触到钢带边部的上表面,变压器的副边侧对其施加低电压大电流,两个电极辊之间形成交变电流。当边部加热到焊接温度．位于轧机后部的侧辊挤压边部形成焊接。     

激光辅助破岩实验研究

采用高能激光束照射岩石表面,研究花岗岩和砂岩对激光热作用的敏感性规律,并对两种岩石的激光破岩效果进行表征。结果表明,激光照射花岗岩时,表面发生热应力破碎,生成透明玻璃泡,且有不同程度起裂。当激光功率(P=700 W)和作用时间一定时,随离焦量增大,玻璃泡直径先减小后增大。砂岩表面激光钻孔后,由黑色瓷釉层和褐色热影响区组成。当激光功率和作用时间一定时,随离焦量增大,砂岩钻孔直径、白色区直径和褐色热影响区直径均呈先增大后减小的趋势,且在离焦量L=103 mm时达到最大值。随激光入射角度的增大,砂岩孔型由圆形向椭圆形转变,且钻孔的黑色瓷釉层、红色和褐色热影响区基本呈现逐渐增大的趋势,钻孔直径变化不大,而孔深相应降低。     

油藏环境对烷基苯磺酸盐溶液油水界面张力的影响

利用旋转滴法测定了一系列正构烷烃与烷基苯磺酸盐配制的标准溶液组成体系的油水界面张力,利用产生最低界面张力的正构烷烃碳数nmin值作为定量表征水相中表面活性剂分子向界面吸附能力的参数,考察了离子强度、离子类型和温度等油藏环境因素对表面活性剂油水界面张力的影响。实验结果表明,随着NaCl浓度的增大,表面活性剂油溶性增强,nmin值变大。NaCl浓度增大0.5%,nmin值升高3～4。温度升高,nmin值降低,温度每升高10℃,nmin值降低1左右。二价阳离子对界面张力的影响程度明显大于一价阳离子。     

工艺参数对低碳钢A-TIG焊缝成形的影响

研究了4 mm厚低碳钢钢板在不同工艺参数下A－TIG焊与TIG焊的焊缝成形规律。研究表明:焊接电流大小对焊缝及HAZ的大小及形状有很大的影响,随着电流的增大,熔深及焊缝表面的熔宽都增大,但在相同电流下,A－TIG焊的熔深比TIG焊大,表面熔宽比TIG焊窄;随着电流的增大,HAZ的形貌有明显变化,随着电流的增大,添加活性剂后的A-TIG焊焊缝熔深增大的效果也越来越明显。     

电珩磨-高速镀硬铬工艺临界电流密度的研究

对电珩磨-高速镀硬铬工艺的临界电流密度进行了试验研究。得出的结论是:欲满足镀层表面硬度HV900以上、镀层表粗糙度?以下的要求,电流密度i下限取50A/dm~2,上限取120A/dm~2。当取i为50A/dm~2时,沉积速度为0.057mm/h,表面硬度为HV900,表面粗糙度为?;当取i为120A/dm~2时,沉积速度为0.18mm/h,表面硬度为HV1100,表面粗糙度为?。采用这项新工艺,可提高生产效率,降低低能量消耗,并使工件获良好的机械性能。     

钢管3PE防腐生产线的电能监测与节能探讨

为了探寻钢管3PE防腐生产线的节能空间,通过对某钢管生产企业外防腐生产线的主要用电设备进行电能监测,并结合生产数据对电能消耗情况进行了分析。分析表明,加强生产管理、严格稳定控制抛丸除锈和涂敷生产工艺、及时关停不必要的辅助设备、将中频预热设备工作频率适当提高、将水喷淋系统改造成变频控制,可实现较好的节能效果;中频预热设备增设温度检测与输出功率自动控制装置、抛丸除锈设备增设抛丸钢砂自动加料装置,可保证3PE防腐质量的一致性。     

钢管3PE防腐中酸洗工艺位置的选择

为了提升钢管表面预处理和涂覆质量,简要介绍了钢管3PE防腐生产中酸洗工艺的原理,重点论述了酸洗工位在3PE防腐生产线中三种不同布置方式下的工艺流程,并针对每种工艺布置方式的优缺点进行了分析。对比发现,酸洗工位布置在钢管3PE涂覆之前,并结合两道火焰燃烧的布置方式能够消除裸管对除锈系统中磨料的污染,保证钢管进入涂覆工位时表面的清洁,提升钢管表面预处理质量和涂层质量,是最佳工位布置方案。     

螺旋缝埋弧焊管机组钢板在线除锈系统的设计

针对螺旋缝埋弧焊管机组生产中钢卷锈蚀较严重的问题,分析了钢卷锈蚀生成的原因。指出钢卷锈蚀会不同程度地增加焊管的气孔缺陷率和断弧缺陷率,其中气孔缺陷率是新卷的9倍多,断弧缺陷率是使用新卷的2.4倍。在对几种除锈方式进行了对比之后,针对钢卷锈蚀特点提出了在线抛丸除锈方案,同时,分析了方案实施中存在的问题,建议螺旋焊管生产企业使用抛丸除锈系统。     

水射流射孔对套管冲击压力的数值模拟

为了进一步认识水力喷砂射孔过程及射孔成孔的形态,分析了靶距、砂粒体积分数和喷射速度对套管射孔压力的影响。采用射流理论、材料冲蚀理论和计算流体力学,利用计算机仿真软件,对不同靶距、砂粒体积分数和射流速度下的喷砂射孔进行数值研究。研究结果表明,随着靶距的减少,套管壁上的射孔压力增加; 随着靶距的增加,套管壁上产生的射孔压力面积增加; 射孔压力随着砂粒浓度和喷射速度的增加而增加。该研究结果可为水力喷砂射孔及套管射开孔型的优化研究提供参考。     

深水海管涂敷钢管表面处理的质量管理

总结介绍深水海底管线在防腐涂层设计时的要求,详细说明3层聚烯烃防腐涂层的结构及优点,同时针对项目海管涂敷作业时钢管表面处理所遇到的技术问题(包含酸洗、抛丸打砂、除尘、预热等),重点阐述两次抛丸打砂工艺方法,以及相关协调管理深水海底管线涂敷质量和项目工期风险的具体操作实践,可为海管项目管理人员以及涂敷场技术人员提供参考和借鉴。     

应力环与慢拉伸加载喷丸强化X80钢的SCC行为

采用应力环静态拉伸和慢应变速率拉伸(SSRT)加载方法,对比研究了喷丸强化对X80管线钢应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响,并分析了喷丸强化对SCC行为影响与加载试验方法的内在联系。研究结果表明:由于残余压应力和表层组织细化的作用,喷丸强化能明显提高静态拉伸弹性变形条件下X80钢的抗SCC能力。然而,在慢应变速率拉伸SCC试验条件下,喷丸强化X80钢的SCC敏感性反而高于未处理试样,其原因主要是当加载应力超过屈服强度后喷丸强化X80钢表面的残余压应力严重松弛,而表面加工硬化和粗糙度增加则增强了基材的SCC敏感性。因此,SSRT加速试验方法不适合评价针对工程实际的喷丸处理试件的SCC敏感行为。     

一种新型马氏体不锈钢耐磨涂层性能研究

研制了一种提高零件表面耐磨性能的新型马氏体不锈钢电弧喷涂丝材,并通过高速电弧喷涂设备在Q235低碳钢板表面制备耐磨涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪和磨损试验机等设备研究了涂层的组织结构、结合强度、硬度及耐磨损性能,并分析其耐磨机理。研究结果表明,添加适量的V、Nb和稀土元素,可以促进碳化物硬质相颗粒的形成,有效地改善马氏体不锈钢涂层性能。试验所制备的涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层结合强度达34.61MPa,涂层显微硬度值达538HV0.1(高于4Cr13涂层),耐磨性约为4Cr13涂层的1.70倍。     

管道防腐生产工艺方案研究

结合国内某钢管生产企业防腐生产线的建设方案,介绍了管道防腐生产工艺类型,论述了外防腐生产线和内涂层生产线生产工艺流程及各工序的主要特点。介绍了防腐设备选型及防腐生产线抛丸除锈设备、中频加热装置、FBE静电涂覆系统、PE/PP涂覆系统等主要设备的特点。该方案的设计紧密结合生产实际,提高了生产过程中的可靠性和安全性,确保生产正常运行。     

S30432不锈钢喷丸强化工艺研究

通过喷丸工艺在S30432不锈钢管内表面成功制备了塑性变形层,研究了喷丸移动速度、喷丸压力、喷丸距离对塑性变形层组织和硬度的影响。结果显示:喷丸移动速度越大塑性变形层深度越小;喷丸压力越大塑性变形层越深;随着喷丸距离的增加,塑性变形层先增大后减小;对塑性变形层深度的影响顺序为:喷丸速度＞喷丸压力＞喷丸距离;喷丸处理后表层硬度显著提高,比基体硬度高100HV0.5。研究表明:喷丸前进移动速度1 000 mm/min、后退速度800 mm/min、喷丸压力1.26 MPa、喷丸距离9 mm时得到的S30432不锈钢组织和性能最优。     

热处理工艺对P91小直径钢管组织和性能的影响

为了解决P91小直径钢管局部回火后硬度偏低的问题,采用某电厂在役的P91过热器管道,通过正火+回火热处理工艺及硬度对比试验,得到了P91钢不同回火温度后的硬度值;进而对硬度为160HB和180HB的P91钢进行了力学性能试验。结果显示,P91钢出现硬度降低的原因是回火温度过高所致;采用正火1 040℃、恒温1～2 min/mm后快速冷却,再通过740～760℃、恒温60 min的回火热处理,各种性能完全满足相关要求。工艺试验及现场检验表明,对于P91小直径管,当不满足换管条件时,可通过正火+回火热处理使管材性能满足要求。