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。     

X80M钢Φ1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管导向弯曲不合格原因分析

针对X80M钢Φ1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管生产中出现的导向弯曲试验不合格现象,通过钢管性能分析、热模拟试验分析、焊接参数分析及微观组织分析等手段,对出现导向弯曲不合格的原因进行了系统、全面的分析,得出了以下结论:厚壁螺旋埋弧焊管生产时易出现热影响区软化;厚壁螺旋埋弧焊管卷板订货时强度不宜过高;螺旋埋弧焊管卷板板边的夹杂物缺陷在弯曲应力作用下,易形成脆性断裂区,最终导致开裂。通过控制焊接热输入、合理制定卷板强度范围、调整板边铣削量等手段可避免此类缺陷的产生。     

螺旋埋弧焊管焊缝形貌优化研究

对影响螺旋埋弧焊管焊缝成型的因素及焊缝成型的特征进行了较为详细的阐述,分析了螺旋埋弧焊管焊接工艺参数对焊缝形貌的影响,针对螺旋埋弧焊管成型焊接特征,试验研究了成型焊接主要工艺参数的变化对焊缝形貌的影响,同时对焊缝形貌进行了计算机优化和模拟,实际生产中取得了满意的效果.     

埋弧焊管高速焊接工艺设计及生产应用

针对埋弧焊管生产需要,在兼顾焊缝质量要求和生产效率的前提下,研究构建了焊丝熔敷量、焊接熔透量与焊接电流、电弧电压和焊接速度的函数关系数学模型,对埋弧焊管在不同焊接速度下的焊接工艺参数进行设计,并在实际生产中进行应用。通过同规格螺旋埋弧焊管在不同焊接速度下的焊缝性能及生产效率对比,表明研究的高速焊接工艺设计方法和所确定的参数是合理的,提速后焊管质量稳定,并可增产20%。     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

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。     

新型大电流空冷MAG焊枪研制

对螺旋埋弧焊管预精焊生产中MAG预焊时飞溅易粘附喷嘴和焊枪以及焊枪清理困难的现象进行了分析。介绍了集防粘渣功能和自身旋转清枪功能于一体的新型大电流空冷MAG焊枪的研制,新型MAG焊枪喷嘴采用陶瓷外壁复合导热性良好的铜合金材料,这种复合喷嘴不仅可以减少飞溅在喷嘴上的粘附量,而且使陶瓷内芯的抗冲击性能大幅度提高,延长了喷嘴的使用寿命。金属陶瓷复合喷嘴的采用,使新型MAG焊枪在600～1 500A大电流条件下连续工作而不用水冷系统。同时,在焊枪结构设计中引入了环形清渣刀和旋转过渡套,解决了连续生产中喷嘴粘渣和清渣问题。新型大电流空冷MAG焊枪经现场使用证明,螺旋埋弧焊管生产效率提高了30%以上。     

国产X80级螺旋埋弧焊管的试制

论述了采用国内某钢铁公司生产的X80级板卷试制螺旋埋弧焊管的过程,重点讲述了X80级板卷的进货检验、钢管成型参数的确定、焊接材料和焊接参数的选择及成品钢管的理化检验过程,通过对焊接材料及焊接参数的优化选择,确定了正确的焊接材料和焊接工艺参数,经检验证明首批试制的X80级螺旋埋弧焊管完全满足技术要求。对生产中出现的不足之处,提出了改进建议。     

提高螺旋焊管焊道外观质量的工艺措施

分析了影响螺旋焊管焊道外观质量的因素,详细介绍了在忠武线、双兰线等长输管线的螺旋焊管生产过程中,为改善外焊道的外观质量所采取的工艺技术措施,如焊接工艺参数的优化设计、焊丝形位参数的调整、焊剂流量的合理控制以及如何选择工艺性能良好的焊剂和如何控制符合焊接要求的成型缝等,以满足管线钢管外防腐对焊道外观质量的要求.     

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。     

埋弧焊缝自动跟踪模糊控制系统研究

介绍了埋弧焊缝自动跟踪系统的结构、工作原理，着重阐述了外界环境变化时计算机视觉焊缝识别方法，以及通过一个自调整模糊控制系统实现焊缝智能跟踪控制。系统在埋弧螺旋管外焊现场进行试验，取得了初步结果。     

大直径螺旋埋弧焊管成型过程中的管形控制及应力补偿

为了更好地控制螺旋埋弧焊管成型质量,提高管形控制精度,针对成型器自身特性、成型角的选择和微调、递送线位置等影响管形的几个关键因素,对螺旋埋弧焊管成型过程中对钢管几何尺寸的影响进行了分析。分析结果表明,成型过程中的管形控制、成型后钢管的应力补偿以及钢管吊装、储存、运输甚至施工过程中的管端保护是提高焊管成型质量的重要控制因素。同时根据分析结果提出了大直径螺旋埋弧焊管在成型过程中管形控制的方法和措施。     

埋弧焊钢管生产中钢板铣边坡口参数分析

为了明确埋弧焊钢管生产中铣边坡口和焊接坡口的关系,得到较为明确的坡口变化规律,通过对铣边机刀座、钢板铣边坡口和内外焊坡口的测量和计算,分析了理论坡口角度和实际焊接坡口角度的关系,以及直缝埋弧焊和螺旋埋弧焊钢管坡口角度的区别,并得出了埋弧焊管坡口角度计算的通用经验公式。结果指出,通过对焊管坡口参数的分析和优化,可以精确控制焊缝形貌,对于埋弧焊薄壁钢管的生产,应采用较大的铣边坡口角度,内外角控制在45°~55°。     

螺旋埋弧焊管生产线精焊机组电气控制系统分析

为了实现螺旋埋弧焊管焊接制造过程的信息化管理及焊接系统的稳定性、提高产品质量,对预精焊螺旋埋弧焊管生产线中精焊机组电气控制系统进行了数字化技术改造。分析了精焊机组电气系统的控制原理,并以焊接系统为例,详细介绍了林肯Power Wave 1000SD数字焊机、XM控制系统、自动跟踪系统、驱动系统之间的关系。数字化技术的应用简化了生产过程的智能化闭环反馈,实现一台设备内多个外设同步协同控制,提升了焊接系统的稳定性。同时通过以太网实现与MES、物联网等信息化系统的融合,实现了焊接制造过程信息化管理,为智能化工厂建设奠定了基础。     

高频预焊缺陷对埋弧焊接质量的影响及控制

为了研究高频预焊缺陷对COE直缝埋弧焊钢管焊接质量的影响,简述了高频感应预焊的工艺过程及特点,介绍了其焊接过程中常见的断弧、焊瘤、错边、开裂、坡口损伤等缺陷,分析了焊接缺陷产生的原因,并从坡口设计、管坯成型、焊接工艺参数、操作方法、补焊等各工序角度提出了预焊质量控制措施,有效减少了预焊缺陷的产生,实现埋弧焊管生产质量和效率的提高。     

直流消磁装置在螺旋焊管生产中的应用

为了减少焊管剩磁对检验环节造成的误判以及对管道施工现场对接焊造成的影响,对螺旋焊管焊接过程中产生剩磁的原因进行了分析,基于磁化曲线设计了一套直流消磁装置。该直流消磁装置采用与焊接电流产生的磁场方向大致相反的外加磁场,改变钢管内部磁场,使钢管磁性减弱或消除。装置使用时,建议采用每批次钢管的前3根进行调试,从而确定消磁参数的设定。实际应用表明,该套直流定时消磁装置对剩磁较大的螺旋埋弧焊管可进行有效的消磁作业,同时可根据剩磁的大小调整电压和电流,并可实现消磁作业时间启停的自动控制。     

螺旋焊管带钢边缘铣削形状与焊接工艺的匹配

在螺旋焊管生产中采用铣边机铣削带钢边缘和坡口,为螺旋焊管成形、焊接创造了有利的条件.介绍了通过焊接工艺参数计算焊缝熔深,确定带钢坡口铣削形状,制定带钢的铣削工艺以及计算焊道截面、宽度、余高的方法,并与理想焊道截面、宽度、余高进行比较,调整焊接参数,从而达到带钢的铣削形状与焊接工艺相匹配,保证螺旋焊管的焊接质量.     

螺旋埋弧焊管成型调整数学模型研究

针对目前螺旋埋弧焊管成型调整过程主要依赖操作人员实践经验完成的现状,通过对管线钢材料性能的研究分析,修订了弯曲回弹公式中关于材料屈服强度的取值要求。结合螺旋焊管生产实际,推导出螺旋焊管成型机上压辊压下量与钢带弯曲曲率半径之间的数学关系模型,以及上压辊压差调整的数学关系模型,并分析了数学模型在螺旋焊管荒管调整过程和弹复调整过程中的应用意义和可行性。结果表明,建立的数学模型可操作性强,可为螺旋焊管成型数控调整提供理论参考。     

螺旋焊管内焊双丝焊装置的设计与应用

根据螺旋焊管内焊双丝焊工艺的特殊性,研制了一套内焊双丝焊装置,该装置由焊丝对缝跟踪机构、焊臂支撑导向机构、送丝系统、调节机构及导电焊炬等组成。装置结构紧凑,调整方便,工作稳定可靠,可应用于直径大于559mm厚壁钢管内焊双丝焊接。