一种脐带缆用S32750钢管单元全位置脉冲TIG焊接工艺研究

为了对一种脐带缆用S32750钢管的单元全位置脉冲TIG焊接工艺进行研究,通过力学、金相及腐蚀等试验手段对其焊接工艺进行了验证,同时通过大量工艺试验优化出了一种最佳的焊接工艺,并进行了实际生产应用。试验结果表明,采用该全位置TIG焊接技术,焊接接头的所有理化性能均满足ISO13628—5的要求。生产实践表明,优化后的焊接工艺焊缝的质量稳定,可用于批量生产S32750脐带缆用盘管。     

深海脐带缆内套钢管对接环焊缝的X射线平板数字成像检测

针对深海脐带缆内套盘卷直径小、生产节奏快及检测量大等特点,研制了X射线平板数字实时成像检测系统,介绍了该系统的主要组成机构及其工作原理,包括行走机构、铅房、控制系统的设计和工作过程。将该系统应用于直径8～50.8 mm、壁厚0.5～3 mm的深海脐带缆双相不锈钢管盘管生产中,生产应用结果表明:所研制的X射线平板数字成像系统,完全能满足生产线实时检测的需要,可有效地控制钢管对接焊缝的质量。     

小口径钢管全位置脉冲TIG焊的成形控制及组织调控

采用德国ORBIMATIC管-管自动焊机对小口径薄壁钢管环缝在全位置对接焊时的成形控制和组织调控进行了研究。结果表明小口径薄壁钢管环缝的全位置对接焊分两步走较好，第一步控制成形，运用全位置脉冲，TIG焊及单面焊双面成形技术，通过在各分段区间合理选择焊接工艺参数，获得内外成形美观的焊接接头；第二步进行组织调控，在第一步完成后，用适当电流电弧对焊缝进行回烧、热处理，有效地消除焊缝组织中的柱状晶，细化晶粒。综合以上两步，可获得成形美观、组织均匀的焊接接头。同时探讨了一些主要工艺参数对焊缝成形的影响，并通过优化试验，对小口径薄壁钢管环缝全位置焊接时的起弧位置作了研究。     

深海采矿脐带缆管理系统分析

为解决采矿作业过程中海洋载荷、硬质提升管道、关键设备对脐带缆的潜在损伤,采用新设计的背负式管夹将脐带缆紧固在提升硬管上,在伸缩装置区域对脐带缆进行升沉运动补偿。在前期研究的基础上,对脐带缆绑扎中的现场作业环境、正常与特殊管段绑扎以及脐带缆升沉补偿中的顶部支撑及弯曲限制等内容进行分析研究,尝试建立一套适用于深海采矿“泵-管”连续提升作业的脐带缆管理系统。该系统可为深海采矿系统脐带缆的安全服役提供一种可靠的工程实例借鉴。     

深海脐带缆内套管间相互作用的研究

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,其内部各套管之间的相互接触作用是影响脐带缆安全性的一个重要因素。建立脐带缆局部有限元模型,分析其在不同工况下相关应力的变化。分析结果表明:摩擦系数对该模型的最大等效应力、接触应力均有影响,尤其在载荷大到一定程度时对摩擦应力影响较大。     

引进全位置热丝TIG焊窄间隙焊接设备和工艺浅评

在我国电力建设安装业中首次引进法国全位置钨极惰性气体保护焊设备 ,该设备采用最新的窄间隙焊接工艺 ,实现了厚壁大管的自动化焊接 ,与手工焊相比 ,其坡口金属填充量减少约 2 / 3,施焊时间缩短 2 / 3,改善了焊工劳动条件 ,提高了焊接效率 ,确保了焊缝质量     

深海脐带缆超级双相不锈钢管卷取装置

为了满足深海脐带缆的生产、运输和用户作业的需要,在制造脐带缆前需要将每根12~40 m的双相不锈钢无缝钢管焊接成最长20 km的卷盘。对此提出了一种海洋深水脐带缆超级双相不锈钢管盘管装置,并对其张紧装置、助卷辊、工字轮式盘卷机构等主要设备进行了阐述。试验结果表明,该卷取装置为无扭有张力卷取,盘卷密度高,能够获得大质量盘卷;试制盘卷的力学性能完全符合ISO 13628-5—2009等有关标准要求,该卷取装置可以满足实际生产的需要。     

全位置TIG焊管机电弧长度自适应控制技术

采用微型计算机技术和逐次线性拟合算法确定了管-管环焊缝焊接中全位置平滑的电弧长度控制参数,通过对脉冲焊接电流期间的电弧电压进行实时采样,实现了全位置TIG焊管机的电弧长度自适应控制。控制系统动态响应速度快、调节精度高且工作性能稳定可靠。试验结果表明,焊缝熔宽均匀,表面成形美观。     

深海脐带缆超级双相不锈钢盘管的研制

介绍了深海脐带缆的基本构成及发展现状,简述了脐带缆内管生产线,即超级双相不锈钢盘管生产线的基本要求以及主要组成设备。分析了生产线主要设备管-管全位置对焊装置、抛光装置、X射线平板数字成像检测装置、收卷装置、水压试验装置的结构和功能。采用该生产线进行了?准14.7 mm×1 mm规格S32750（SAF2507）超级双相不锈盘管的试制,试验结果表明,试制盘卷的力学性能完全符合ISO 13628－5—2009等有关标准要求,该生产线可以满足实际生产的需要。     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。     

连续管焊接工艺及接头性能研究

根据连续管结构特点开发了专用工装及优化的焊接工艺,并对焊接接头的强度、塑性、硬度、耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,连续管对接接头的热影响区中总存在不同程度的软化,该软化区的存在使得接头断裂于焊缝附近,同时接头的强度降低.采用专门开发的水冷焊接工艺可以明显改善软化程度,接头强度下降幅度降低.接头的弯曲、压扁试验结果表明焊接接头具有良好的变形能力.在28％HCl模拟溶液中焊接接头的腐蚀速度很快,由于材质的不同及结构特点的影响,焊缝的腐蚀速度明显高于母材及热影响区.     

连续油管对接焊残余应力场分析

基于ABAQUS有限元模拟软件对CT90钢级Φ38.1 mm×2.7 mm连续油管焊接接头的残余应力进行模拟,建立了连续油管对接焊有限元模型,得到了连续油管对接焊时焊缝处残余应力分布规律。结果显示,随着热源的移动,温度降低,残余应力增加,期间周向出现了最大残余拉应力405.7 MPa,轴向出现了最大残余压应力195.7 MPa;冷却后,最大残余应力主要集中在焊缝处,并沿着垂直于焊缝方向逐步递减。试验结果对连续油管后续消除对接焊残余应力提供了理论依据。     

连续管管-管对接自动焊技术研究

为了提高连续管管-管对接焊的焊缝性能,得到高质量的对接焊缝,在分析连续管管-管对接焊方法及特点的基础上,对钨极、保护气体以及填充材料的选用原则和焊前准备工作做了简单介绍,并结合连续管自身特点和焊接工艺,提出了采用多层多道焊控制线能量、层间温度,加速冷却及热处理等措施,达到焊缝晶粒细化、改善焊接接头性能的目的。最后指出,目前国内连续油管的对接自动焊技术仍不成熟,还需要继续加大研究,不断完善。     

不锈钢复合管钨极自动氩弧焊工艺

介绍了钨极自动氩弧焊在不锈钢复合管生产线上的应用，简述了焊机、焊枪、钨极、辅助装置及生产复合管的工艺流程。对与焊接至关重要的钨极高磨尖角度，端头直径，焊接规范参数从理论到应用予以介绍，以实际生产表明了钨极自动氩弧焊连续焊接不锈钢复合管的成功应用。     

聚乙烯管道热熔对接焊工艺参数对焊接接头性能的影响

聚乙烯管道的焊接质量及焊接接头性能，一方面取决于管道本身的性能，另一方面，且更为重要的还取决于管道的焊接工艺参数。研究表明，加热板温度和焊接压力对焊接接头性能的作用特别显著，加热时间对焊接接头性能的作用显著；而压焊时间对焊接接头性能的作用不显著。加热板温度、焊接压力和加热时间对焊接接头的性能有较大的影响。焊接接头的性能是在各个工艺参数的控制下焊接的一个综合结果，只有选择适度的焊接工艺参数，焊接接头才能获得最大的拉伸强度和冲击韧性。