水下管道焊接技术研究现状及发展趋势

水下管道焊接因受水的影响而具有可见度差，焊缝含氢量高，冷却速度快，电弧电压高和连续作业困难等特点。为消除水的不利影响，研究出多种解决方案：水下专用焊条和药芯焊丝；适合局部干法焊接的排水罩；机械化、自动化、智能化的焊接系统。研究结果表明：湿法水下焊接仅适用于不重要的场合；局部干法水下焊接经济可靠；干法水下焊接成本高、质量好。并对管道水下焊接技术发展趋势提出了一些看法。     

水下焊接技术研究现状和发展趋势

概述了舱式干法、局部干法和湿法等水下焊接方法的国内外研究现状,重点介绍了湿法水下焊接方法的焊接原理以及水下焊条和药芯焊丝的研究和开发,并对水下焊接的存在的焊缝金属中合金元素损失、扩散氢含量较高、焊接冷却速度过快、可见度差以及电弧压力过大等问题进行了分析,同时对水下焊接技术的发展趋势进行了探讨。最后指出进行系统化水下焊接基础理论研究是实现水下焊接技术进步的有效途径。     

水下焊接与切割技术综述

综述了水下焊接与切割技术的历史发展及目前状况；简介了海洋石油领域水下焊接与切割技术的应用情况、存在问题及需要进一步研究的课题，并对水下焊接与切割技术如何迈向高科技领域进行了探讨。     

水下焊接与切割技术综述

综述了水下焊接与切割技术的历史发展及目前状况;简介了海洋石油领域水下焊接与切割技术的应用情况、存在问题及需要进一步研究的课题,并对水下焊接与切割技术如何迈向高科技领域进行了探讨。     

水下局部干法焊接用焊材的选择与应用

为了确定水下局部干法焊接用焊接材料,采用GFL-71Ni、GFL-61、MX-100T、MGS-1N和Union Ni2.5五种药芯焊丝,使用FCAW焊接方法,多层多道焊接技术,在平焊位置对E36低合金高强度钢进行水下局部干法模拟焊接试验,并且对采用不同焊接材料获得的焊缝进行了工艺评定。评定结果表明,相对于其他4种药芯焊丝,采用GFL-71Ni焊丝获得的焊接接头不仅平焊焊缝成形较好,未发现缺陷,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率以及弯曲性能均满足标准要求,且冲击韧性良好,因而GFL-71Ni焊丝在水下焊接的特殊条件下具有更加优良的焊接工艺性。     

水下湿法焊接工艺在沉船打捞工程中的应用

针对某次沉船事故打捞方案中需要在水下焊接扳正桩头的情况,设计了原桩头1/4尺寸的缩比模型,为验证水下焊接质量,在不同焊接规范下对缩比模型进行焊接,并对焊后试件的力学性能进行了检测。结果表明,在该焊接规范下所焊试件的焊缝成形良好,目测无明显缺陷,所设计试件结构的承载拉力达到了设计承载力的2倍,且焊接效率较高,能在短时间内完成施焊工作,实现了预期设计目标。     

基于单片机加压控制的PCD复合片真空扩散焊接

文章针对普通钎焊的聚晶金刚石钻头剪切强度不高，提出了采用单片机加压控制的PCD复合片真空扩散焊接的设计思想，在对原真空扩散焊机液压改造的基础上给出如何由单片机控制加压的电路和程序流程设计。实际应用表明，该技术经济实用，有较好的经济效益。     

水下湿法焊接远程遥控装置设计及使用方法

为保护水下焊接人员的人身安全,提高焊接电源通断相应时间,设计开发了一种水下湿法焊接远程遥控装置,该装置由水下开关组件、水密通讯电缆、陆上控制组件与信号输出插头等构成,可以实现由潜水员在水下自主操作焊接电源的通断,最大限度地缩短响应时间。实际应用结果表明,与传统的大功率闸刀相比,水下湿法焊接远程遥控装置的指令响应速度由2～4 s缩短到0.2 s以内,焊接过程中没有出现麻电现象和拉弧现象,为水下作业提供安全保障和便利。     

提高管线钢管焊接质量的措施

介绍了在某管线钢管生产中,为了提高焊接质量而采取的4种措施,并详细说明了具体的实施方法。这些措施包括:提高内焊焊接电流的输出能力,采用焊缝自动跟踪装置,加装外焊电流显示装置,改进内焊送丝机构。实施结果证明,钢管的焊接质量得到明显的提高。     

熔滴过渡高速摄像技术在水下焊接试验中的应用

根据高压干法水下焊接特殊的环境要求,组建了一套熔滴过渡高速摄像系统。该系统采用激光背景光源,利用准直扩束光学系统对激光进行准直扩束,选用FASTCAM 1024 PCI高速摄像机,并设计了可实现X轴和Z轴二维精确调整的高速摄像技术工作台。用该系统在高压干法水下焊接工作舱内进行拍摄,获得了清晰的水下高压舱内焊接电弧形貌及熔滴过渡图像。     

热丝TIG焊在管道焊接中的应用

为了提高钨极气体保护焊的的焊接效率,扩大应用范围,介绍了热丝TIG焊的特点和分类,重点阐述了单丝热丝TIG焊、窄间隙热丝TIG焊和热丝TIG复合焊在石油化工、核电以及海洋工程等管道应用行业的现状,提出了热丝TIG焊存在的主要问题。分析认为,热丝TIG焊虽然具有优质、高效和节能等系列优点,但在焊接效率、磁偏吹等方面仍需进行改进。最后,指出了热丝TIG焊的发展趋势及未来的应用领域。     

CO2焊和MAG焊的工艺性能及焊丝的研发与应用

通过CO2气体保护焊和混合气体保护焊(MAG)工艺性能的对比,强调MAG焊在减少熔滴过渡过程中的飞溅、改善焊缝成型、提高焊缝金属冲击韧性方面优于CO2焊接工艺.列举了MAG焊在重要构件如管线钢管等焊接方面的应用实例,提出:对薄板及要求不高的构件可采用纯CO2焊;对中、厚板及对焊缝质量要求(如韧性、外观等)较高的重要构件,推荐采用纯CO2气体 药芯焊丝或富氩(Ar CO2)混合气体 实芯焊丝两种工艺;有条件的情况下应积极使用脉冲MAG电源,以进一步提高焊速,改善过渡.同时重点介绍了日本近年关于焊丝开发(无镀铜实芯焊丝、焊后去应力回火钢材用无再热裂纹全位置药芯焊丝、低相变温度焊丝)与应用方面的研究成果.     

水下湿法手工电弧焊焊接设备特性研究*

介绍了水下手弧焊专用焊接电源对空载电压、焊接电压以及防护等级等指标的要求,结合潜水湿法焊接的特点对相关辅助设备的要求进行了探讨。通过试验验证了选取的焊接电源能够克服焊接电缆导致的压降以及焊接过程中干扰因素导致的熄弧现象,引弧过程顺畅,满足湿法水下焊条电弧焊的要求;水下焊接通讯与保障系统工作正常,能够及时启动与关断焊接电源的输出,确保水下焊工的人身安全;焊缝成形美观,波纹细致,证明整套设备符合焊接工艺的需求。     

螺旋埋弧焊管内焊送丝系统

分析了螺旋埋弧焊管内焊送丝系统的两种形式,对比了新、旧三维调整焊枪机构及其优缺点,论述了软管送丝机构及其优越性。相对于焊枪送丝机构,软管送丝机构能更好地适用于焊管内焊单丝、双丝、多丝焊接,尤其适用于426 mm以上规格的螺旋焊管内焊焊接。软管送丝机构的稳定性为保持焊接参数的稳定提供更好的机械保障,同时使焊炬倾角的调整灵活、方便,是焊枪送丝机构无法比拟的。     

超高强度X100管线钢埋弧焊焊丝研制

以Mn-Ni-Mo-Ti-B为主要合金系,研制出了一种能够适用于X100超高强度管线钢埋弧焊焊丝。该焊丝与相应的BG-SJ101H2焊剂匹配,依据GB/T 12470—2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》要求,经熔敷金属试验检测,屈服强度685 MPa,抗拉强度780 MPa,-40℃冲击功均在27 J以上;通过X100钢管埋弧焊接后,焊缝外观形貌和工艺性能良好,力学性能优良,抗拉强度在780 MPa以上,-10℃冲击功为100 J,实现了焊缝高强度和高韧性的良好匹配,能够满足X100埋弧钢管性能要求。     

一种新型无控制电缆送丝装置的设计

针对焊接现场气体保护焊用送丝机控制电缆容易被损坏这一情况。设计了一套无控制电缆送丝装置。整套装置由焊接电源输出端供电,由于其输入电压范围为20～80V．需要DC／DC变换,得到12V直流电源,因此利用集成芯片UC3825B设计并制作了一款宽范围输入的开关电源,用来为该系统提供电源;选用了直流印刷电动机驱动送丝装置,并设计了相应的调速电路。经联机调试,该设计基本能满足焊接工作者的需求。