CAP1000稳压器下封头与电加热器套管焊接变形控制

通过对CAP1000稳压器下封头与电加热器套管焊接过程控制研究,设计专用防变形控制工装,优化焊缝焊接参数和焊接顺序,有效控制电加热器套管焊后的变形情况。实施后,电加热器套管与下封头焊接质量满足设计要求,变形控制在合理范围内,满足电加热器装配需求。     

镍基合金带极堆焊技术在稳压器制造中的应用

为满足稳压器下封头电加热器套管的装配和焊接固定,需要在其内壁堆焊镍基合金台阶并加工出接管孔,堆焊焊材为Inconel 690合金。针对稳压器封头的镍基凸台结构,采用镍基合金焊带开发带极堆焊工艺方案,进行了焊接工艺评定和试验件的实际焊接。结果表明,采用镍基合金带极堆焊技术进行稳压器下封头镍基凸台的堆焊,各项性能指标和质量控制均能满足产品制造技术要求。     

带极电渣堆焊在双金属冶金复合管纵缝覆层焊接中的应用

双金属冶金复合管的焊接工艺包括基层(碳钢层)焊接和覆层(不锈钢等合金层)焊接两个部分;在进行基层内焊埋弧焊接时,为保护不锈钢覆层的坡口不被基层内焊埋弧焊烧损,需匹配相应的焊接参数,但会导致基层内焊缝边沿与覆层坡口间出现沟槽,若直接在基层内焊缝上进行覆层的带极堆焊,将会在覆层焊缝中出现类似未熔合/夹渣类缺陷;通过采用不同覆层焊接工艺进行对比试验,选择覆层焊接采用自动TIG焊焊接基层内焊缝边沿+带极电渣堆焊工艺,该覆层焊接工艺可有效减少该类缺陷的产生;并通过试验验证了该工艺条件下的焊接接头的力学性能及覆层焊缝抗腐蚀性能等均满足标准要求。     

复合容器的焊接

针对容器内表面全部实施合金625的堆焊覆层技术条件要求,对于合金625的堆焊覆层,从堆焊覆层工作表面以下2 mm处的铁元素含量应不超过5%,接管法兰与筒体和管帽的部件热处理应在堆焊覆层后和不锈钢内件焊接前进行,筒体与管帽的闭合焊缝焊接和热处理存在问题,采用坡口预边堆焊隔离层,部件焊后热处理后冷态焊接闭合焊缝,图纸要求内壁堆焊层厚度和坡口隔离层厚度不小于3 mm,经焊接实验证明其复合容器堆焊覆层最小厚度应为5 mm,用焊接工艺评定验证了该结构的各项性能指标均满足标准和规范要求。     

在用厚壁加氢反应器的无损检测技术

针对厚壁加氢反应器这类复杂的压力容器,介绍了其结构特点,各类焊接缺陷类型及易出现部位,重点论述了厚壁加氢反应器主焊缝、内壁堆焊层、法兰密封槽堆焊层以及外结构件与筒体焊接处的无损检测方法,根据其材料及结构特点,总结了各无损检测方法的优缺点,以为同行提供参考。     

加氢设备壳体内壁单层带极电渣堆焊技术

采用试验与理论相结合的方法，研究了单层带极电渣堆焊技术在加氢设备壳体内壁堆焊方面的应用。在加氢设备常用的14Cr1MoR(H)和12Cr2Mo1R(H)材料上进行堆焊试验，并对试件进行组织和性能分析。结果表明，在文中焊接工艺参数下，试件的堆焊厚度达5～7 mm，超过国内4.0～4.5 mm通用要求；焊态下的堆焊层表面采用磁性法测定及按WRC-1992图测算铁素体含量均达5～10 FN范围；堆焊层表面及以下3 mm处的化学成分满足相关高标准规定；堆焊层截面无未焊透、裂纹及其它线性缺陷；堆焊层、热影响区和母材中无未回火的马氏体和微观裂纹存在；堆焊层、热影响区和母材的硬度不超过235 HV10。堆焊试验结果满足预期要求，确定了较优的加氢设备壳体内壁单层带极电渣堆焊工艺参数，为后续产品的研制提供了技术基础，也为后续单层带极电渣堆焊的研究提供一定的借鉴。     

20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层的TIG/FCAW自动堆焊技术

碳钢接管内壁堆焊耐蚀层是中厚壁复合板压力容器最常用的接管结构形式,该形式具有小直径接管内壁堆焊空间受限、大直径接管内壁堆焊面积大的特点。文中以某项目不锈钢复合板三相分离器的20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层堆焊为例,根据管内径尺寸和堆焊效率选用TIG或FCAW自动堆焊方法,对基材20MnMoNb锻件进行焊接性分析,通过焊接工艺评定试验,制订合理的TIG/FCAW自动堆焊焊接工艺和过程质量控制措施,获得了良好的耐蚀层堆焊质量,满足了接管的力学性能及耐蚀要求。     

镍基690合金钨极氩弧焊堆焊层微裂纹分析

核电蒸汽发生器制造过程中常采用手工钨极氩弧焊方法堆焊镍基690合金,堆焊层表面的液体渗透(PT)探伤经常发现缺陷。通过模拟产品的堆焊工艺和表面加工状态的试验,分析缺陷的形貌和产生原因。堆焊层表面渗透探伤发现的缺陷主要是由于焊缝金属中微小的夹杂物引起的微裂纹。焊接电流大、焊接过程中保护不良、焊道间清洁度不够是引起堆焊层表面缺陷的主要原因,微裂纹的形成和数量的多少还与表面的加工方法有关。     

ENiCrMo-3等级镍基合金单层带极电渣堆焊工艺研究

针对产品技术要求中ENiCrMo-3等级镍基合金堆焊层厚度大于等于4.5 mm、堆焊层表面及堆焊层表面以下3.2 mm处化学成分需满足ASME规范Ⅱ卷C篇SFA-5.11 ENiCrMo-3和弯曲性能合格的条款,采用单层带极电渣堆焊工艺增加堆焊厚度的方法取代常规工艺中采用双层带极电渣堆焊的方法,在平板上和筒体内壁两种工况下进行堆焊试验,摸索出了ENiCrMo-3等级镍基合金焊带单层电渣堆焊焊接工艺参数。试验结果表明,除焊接热输入相关变量外,上坡量对焊缝成形尤为重要,对比平板堆焊和内径1 620 mm筒体内壁堆焊的焊接参数可知,单层堆焊厚度大于等于4.5 mm时,两种结构下的适用焊接参数差异较大,平板堆焊参数不能适用于筒体内壁堆焊。     

金属堆焊成型层间应力分析及工艺优化

基于焊接有限元分析基本理论,采用Visual-weld调用Sysweld求解器对单道多层堆积熔焊进行了数值模拟计算和分析,得到了焊接件温度场、应力和变形场的变化规律,重点研究了焊接速度、焊接路径对焊接件残余应力的影响,并对优化的焊接工艺进行加工实验验证。结果表明,各层交接处及起弧和收弧处应力集中,为焊接危险区,熔焊区后层对前层有应力释放作用。金属堆焊速度越快,熔焊区纵向残余应力越大,横向残余应力越小;往返式堆积路径降低了焊缝稳定区和基板的残余应力,焊接变形小,改善了堆焊断弧处弧坑缺陷。     

竖直方向低稀释率射流堆焊方法研究

通过改造传统的MIG焊接系统,使电弧在钨极与焊丝间稳定燃烧,建立竖直方向堆焊系统。通过改变堆焊工艺参数,分析了焊接电流、焊接速度、钨极到工件表面距离对焊缝成形的影响。对堆焊层的显微组织、显微硬度、拉伸及冲击性能进行分析。结果表明,与传统立焊相比,焊缝成形美观,无宏观缺陷,飞溅小,焊接效率高;堆焊层显微组织主要有先共析铁素体、侧板条铁素体及针状铁素体;堆焊层硬度高于基体,且其拉伸、冲击性能符合标准要求。     

PTA加氢反应器内壁堆焊层腐蚀分析及修复

分析在役PTA反应器内壁不锈钢堆焊层点蚀缺陷的成因,研究Br-(溴离子)、固相催化剂和冲刷腐蚀等对反应器内壁不锈钢堆焊层点蚀的影响.采用堆焊的方法对内壁堆焊层进行修复,通过工艺性试验及生产实践证明了堆焊方法可行.     

Inconel 625堆焊接头组织与性能分析

采用焊条电弧焊在0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢表面堆焊Inconel 625,并对堆焊层的金相组织、化学成分、拉伸性能、弯曲性能及断裂形貌进行了分析测试。试验结果表明:堆焊接头焊缝熔合良好,未出现焊接缺陷;焊接接头抗拉强度达到780 MPa,断裂形式为韧窝状的韧性断裂;弯曲性能能够满足要求;堆焊层显微组织为枝晶状的γ组织;化学成分检测未见异常。     

在线测量薄板焊缝区的变形

针对薄板在堆焊过程中焊缝区发生较大塑性变形的问题,提出一种基于数字图像弱相关技术的光学非接触在线测量焊接变形的方法,在焊接及冷却过程对焊缝区域全场及关键点的变形状态进行跟踪测量,获取变形规律.对Q235薄板进行钨极惰性气体保护焊（TIG）堆焊试验,结果表明,垂直于薄板方向上的变形量远大于其余两个方向;薄板焊缝区在焊接过程中先呈凸起状,逐渐冷却后呈马鞍状;薄板焊缝关键点及焊缝区的面外变形量随焊接电流的增大而明显增大.此方法对验证薄板焊接变形的数值模拟预测和揭示焊接变形机理等具有重要的指导意义.     

厚壁压力容器不锈钢带极电渣堆焊与埋弧堆焊对比

本文在堆焊工艺，焊缝成形，母材稀释率，堆焊层性能和熔合特征等几个方面，对厚壁压力容器不锈钢带极电渣堆焊与带极埋弧堆焊进行了全面的对比研究。对比结果表明，带极电渣堆焊优于带极埋弧堆焊，可以用带极电渣焊工艺取代极埋弧堆焊工艺，来进行厚壁压力容器的内壁堆焊。     

熔焊快速成型中焊缝下塌问题的研究

介绍了熔焊快速成型的计算机控制系统，该系统能够在焊接过程中对焊接参数实时调节。应用该系统进行了堆焊试验，对试验结果进行分析得出了焊接工艺参数与成型焊缝熔宽、余高之间的关系。分析了熔焊快速成型中熄弧处焊缝容易下塌的原因，并以焊接工艺参数对焊缝成型影响的研究为依据．提出了一些解决的措施。进行了单道多层和多道多层的堆焊试验，试验证明所提出的方法有效。     

电火花堆焊技术在钢结构接头防腐中的应用

采用电火花堆焊工艺对HRB 400三级钢焊接接头表面进行堆焊处理,利用扫描电镜对堆焊层组织形貌进行观察和分析,采用5%NaCl溶液通过浸泡实验进行耐腐蚀性测试。结果表明,堆焊层与基体之间为冶金结合。经电火花堆焊后,焊缝表面组织得到细化。堆焊层在腐蚀介质与焊缝之间形成阻隔,一定程度上降低了焊缝的腐蚀倾向,提高了焊缝的耐蚀性。     

某核电稳压器电加热器元件焊接质量问题分析与改进应用

核电稳压器电加热器元件焊缝为压水堆核电站一回路承压边界,其焊接技术难度大.某项目核电稳压器电加热器元件焊接中多次出现根部未焊透和外凹尺寸超标的质量问题.本文对稳压器电加热器元件焊接质量问题进行分析、研究,找出缺陷产生原因,从而改进焊接工艺或控制措施,解决和避免了类似质量问题的再次发生,保障了产品质量.     

CMT Cycle Step工艺参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响

采用CMT Cycle Step焊接工艺进行平板堆焊正交试验,研究了送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响,建立了各参数与焊缝表面鱼鳞纹步长S、焊缝熔宽B、堆焊层厚度h之间的回归模型.结果表明,随着焊接速度、熔滴数量和间隔时间的增大,焊缝表面鱼鳞纹步长S呈逐渐增大的趋势.适当减小焊接速度和间隔时间,可有效减小焊缝表面高度差Δh,提高焊缝表面成形质量.随着送丝速度和熔滴数量的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h均逐渐增大;随着焊接速度的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h逐渐减小.根据理论分析和回归分析得到准确性较高的回归方程,为预测焊接焊缝成形以及优化焊接工艺参数提供理论依据.     

1Cr18Ni9Ti与15CrMo厚板焊接

通过对再生加热器封头、筒体（1Cr18Ni9Ti）与法兰（15CrMo）的焊接工艺试验及工艺评定，采用A402焊条堆焊隔离层，HOCr21Ni10Ti焊丝＋HJ260焊剂埋弧焊的焊接工艺方法，避免了Cr—Mo钢焊接时的重复预热，焊后经100％RT＋UT检验，焊缝一次合格率为98％以上。