搪瓷(喷瓷)管道及其连接技术国内外研究现状

搪瓷涂层具有优异的综合耐蚀性,不老化,使用寿命长,是有机涂层的替代产品.介绍了搪瓷管道及喷瓷管道的国内外发展现状和搪瓷(喷瓷)管道的连接技术.俄罗斯率先将搪瓷技术应用于管道防腐,大大提高了管道的耐蚀性,但设备投资巨大、工序繁多、生产效率低,成本相对较高.中国将热喷涂技术应用于搪瓷管道的生产诞生了喷瓷管道,简化了工艺,降低了成本.搪瓷(喷瓷)管道焊接时会破坏接头处瓷层,需要补口.国内外发展了焊接接头内壁牺牲阳极防护法、用综合冶金治理代替焊后补口技术、不锈钢工艺接头连接法、瓷层自熔覆防护法等方法,实现了搪瓷(喷瓷)管道的连接,解决了焊接接头补口问题.     

管线钢焊条电弧焊(SMAW)焊接工艺优化

高钢级管线钢在油气管道建设中的应用,大大提高了管线的输送压力和输送效率并降低了管道的建设和运营成本,但是高钢级管线钢的可焊接性能降低了,且增加了焊接接头力学性能控制的难度。现场焊接是油气管道建设中的重要一环,且常在复杂的气候和地域条件及不稳定的机械负荷和温度环境作用下进行,因而对管线钢的焊接性提出了较高的要求。通过对管线钢X70不同焊道采用的焊接电流、电弧电压、焊接速度等关键工艺参数的组合,筛选出最优的焊条电弧焊焊接工艺,满足现场管口组对焊接的要求。     

珠光体耐热铸钢与珠光体耐热钢管-管对接的焊接工艺

分析了国产ZG15Cr1Mo1V截止阀与美国产A335 P11蒸气管道的材质及焊接性,阐明了珠光体耐热钢与珠光体耐热铸钢焊接时,采用TIG焊打底,手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺的可行性,实践证明该工艺是可行的,接头性能满足使用要求。     

焊接接头设计的工艺性研究(二)

根据多年的工作经验,对焊接接头设计的工艺性因素:接头焊缝尺寸和接头焊缝位置二方面进行了详细的分析和研讨,并列举了生产中的应用实例,对焊接接头的设计具有一定的借鉴作用.     

Cu-Ni合金B10厚板焊接工艺

针对FPSO船建造中所需管系及附件的结构形式及对焊接的要求,采用SMAW、TIG焊、自动MIG焊和半自动MIG焊四种焊接方法进行了B10厚板的焊接工艺试验,对其焊接接头内部质量、力学性能、工艺过程进行了对比分析,四种焊接方法均能实现B10厚板的焊接,但各有优缺点,可根据生产情况合理选用.采用试验确定的焊接工艺进行了φ914 mm×19 mm/1.5D弯头的焊接,制作的弯头达到了产品的质量要求.     

聚乙烯电熔接头的超声波检测

聚乙烯(PE)管道广泛应用于城市燃气输送.接头焊接质量直接影响接头的力学性能.笔者在电熔焊接接头检测中首次发现接头内部存在一条由微小气泡造成的特征线,此特征线与电阻丝之间的距离与接头的焊接程度有明确的对应关系.在此基础上,提出一种全新的接头焊接超声检测表征方法.试验表明,该方法可以有效应用于聚乙烯管道焊接工艺研究和接头冷焊和过焊的质量检测.     

FV520(B)与18CrMnMoV焊接接头力学性能分析

对马氏体沉淀硬化不锈钢FV520(B)与18CrMnMoV异种钢焊接接头经过850℃油淬后,分别进行了560℃,600℃及630℃回火处理.通过拉伸试验、示波冲击试验、硬度试验对焊接接头的力学性能进行了试验研究.结果表明,三种焊接接头中焊缝硬度最高,与焊缝中粗大的过时效马氏体组织有关;随着回火温度的升高,焊缝的韧性提高;在焊缝两侧热影响区均存在软化区,FV520(B)母材侧软化区导致560℃,600℃回火的焊接接头拉伸试样在该区域断裂;600℃回火处理后的焊接接头具有比较合理的综合力学性能.     

320 MW电站锅炉高压旁路管道接头硬度异常分析

某电站锅炉高压旁路管道焊接接头硬度偏高。对硬度异常的焊接接头进行了化学成分分析、硬度检测和金相检验。结果表明：硬度异常区位于弯头侧热影响区，组织为回火索氏体和马氏体，而母材组织为铁素体和贝氏体；此外还发现进行过补焊。正是不正常的显微组织和补焊导致高压旁路管道焊接接头硬度异常。     

0Cr25Ni20管道焊接接头的失效分析

利用扫描电镜和光学显微镜等实验手段,对某石化装置0Cr25Ni20管道的焊接接头服役后发生的开裂进行了失效分析。结果发现,焊接接头的错边、未焊透以及表面成形不好导致焊缝应力集中,加之管道输送介质中的氯离子,造成了焊接接头的应力腐蚀开裂;在敏化温度区间的长时间工作也造成了焊接接头的部分晶间腐蚀。     

漆包线与铜箔的单面点焊工艺试验

对0.1 mm漆包线和0.2 mm铜箔进行单面点焊试验。通过正交实验确定了焊接范围,再进行焊接电压的单因素实验。将接头拉断力和外观质量(包括焊接过程中的飞溅、氧化变黑现象、漆膜熔化状况、接头宽度、焊后结果检测)作为焊接性能评价指标。并从机理层次研究了焊接过程中接头的形成过程,同时进行金相试验。结果表明,随着焊接电压增加,接头宽度呈指数增加,接头漆膜宽度不断下降,接头的长度变化不明显,接头拉断力呈抛物线变化。在电镜观测下,漆包线和铜箔贴合面之间的结合线变化明显。     

基于正交试验设计的高温管道焊接工艺优化

P91耐热钢焊接接头广泛用于电厂管道,厚壁管道焊接残余应力分布比较复杂,而焊接接头残余应力的大小对其高温环境下运行的蠕变又有着较大的影响.文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对P91耐热钢管道焊接的工艺参数进行优化没计,然后采用大型有限元分析软件ABAQUS对最优焊接工艺的焊接残余应力进行数值模拟,获得了P91厚壁管道焊接接头的残余应力分布状况.结果表明,焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次电弧电压、焊接电流和坡口间隙等.研究结果为优化高温管道焊接工艺,有效控制焊接残余应力提供了可能.     

核岛管道系统对接焊端部接头的设计

为保证核电站的安全运行,对焊接接头的焊接质量要求非常高,焊接接头的形状和尺寸是影响焊接质量的重要因素.对核岛管道系统对接焊端部接头进行了设计,并对焊接端部接头的几何形状和关键的尺寸要素(坡口角度、过渡段斜率、内镗孔和外表面直段的长度)进行了讨论,分析其规定的合理性,对管道制造单位和安装单位加工出符合设计要求的焊接端,具...     

烧焦线焊接弯头的失效分析及补焊修复

介绍了某石化公司烧焦线焊接弯头的失效分析过程。通过金相分析、化学成分分析、扫描电镜和力学性能分析,结果表明,引起失效的基本原因是由于在输送稀释蒸汽、水及焦渣过程中, 20钢管道焊接弯头处受到冲刷不断减薄,引起高温性能下降,管道不断被腐蚀破坏,形成腐蚀坑及表面裂纹,最终造成穿孔失效。采用GTAW焊接工艺对管道失效部位进行补焊修复,焊接接头无缺陷,且硬度满足使用要求。     

复杂环境下长输管道焊接接头裂纹扩展模拟研究

为了提高长输管道的使用寿命，需要研究其焊接接头裂纹扩展规律，提出复杂环境下长输管道焊接接头裂纹扩展模拟方法。首先，分析了长输管道在复杂环境中产生的裂纹形式，研究了焊接接头微观材料力学性能；其次，根据分析结果采用Abaqus软件建立焊接接头有限元模型，在有限元模型基础上结合FRI模型和FEM计算长输管道焊接接头裂纹的扩展速率；最后，分析长输管道焊接接头裂纹的残余应力，根据分析结果模拟裂纹的扩展规律，获取复杂环境中长输管道焊接接头裂纹扩展情况。     

焊接机器人管道全自动打底焊研究

采用自主研发的新型管道全位置焊接机器人,结合CMT焊接电源,研究了一种焊接机器人管道全自动打底焊方法.打底焊整圈一次完成,所焊焊道只有一个接头.试验表明,该打底焊方法焊接速度快,焊缝成形美观,背面成形良好,实现了管道全自动打底焊单面焊双面成形.     

热网管道焊接接头局部渗透裂纹分析和修复

某电厂外部热网管道安装后 ,在试运行中发现个别Π形补偿器弯头与主管的横焊缝及直管段的全位置焊缝产生焊缝中心线的局部渗透裂纹 (图 1) ,被迫停炉捡修。该管道规格为4 80ｍｍ× 10ｍｍ ,长 80 0ｍ ,材质为 2 0钢。介质为蒸汽 ,管子标高 6～ 8ｍ ,坡度为 0 .0 0 2。空中有管道支架敷设。工作压力为 1.6 7ＭＰａ,试验压力为 2 .1ＭＰａ,无损检测为Ｘ光射线 ,检测 15 %焊接接头 3级片为合格。图 1　缺陷示意图1　缺陷分析从工艺上看 ,采取了用ＴＩＧ焊进行管子打底 ,中间层和盖面层用手弧焊的焊接方法进行焊接是合理的 ,但仍出现焊接裂纹 …     

高压主汽管焊接接头裂纹分析

针对高压主汽管与弯头的焊接接头存在裂纹,且修复过程中裂纹反复出现,截取了裂纹与弯头母材试样,采用理化检验和光、电镜观察手段分析裂纹的性质和产生原因。结果发现其化学成分、金相组织和硬度均符合要求;弯头母材的冲击吸收功仅为7.0～21.5 J,远低于标准要求,其背弯试验结果也不合格。观察发现裂纹存在于焊接热影响区粗晶区,沿晶扩展,在裂纹区域可见宏观裂纹、微裂纹和孔洞等形貌。综合分析表明：该裂纹属于焊接再热裂纹,产生的主要原因是弯头母材性能不合格,塑韧性低。     

厚壁管道的机器人自动焊研究

全自动焊技术是管道焊接技术的发展方向.研究了一种新型管道全位置焊接机器人,分析了管道全位置焊接机器人的系统组成.并进行了焊接材料、焊接方向、焊接坡口形式、焊接规范等工艺试验研究,试验结果表明,该焊接机器人可满足现场管道焊接作业要求,焊缝成形美观、内在质量好,接头符合相关标准要求.     

厂内机动车排气管409L铁素体不锈钢激光焊接

采用钨极氩弧焊(TIG)预热+CO<,2>激光焊在管道生产线上对1.5 mm厚的409L铁素体不锈钢进行焊接,并对焊接接头进行了显微组织分析.结果表明:激光焊接铁素体不锈钢管具有接头热影响区窄、晶粒长大程度小、冷加工成形性能好的优点.可以很好地满足厂内机动车排气管生产后续的所有冷加工工艺要求.     

振动焊接技术在大型焊接构件中的应用

在高炉用钢厚板电渣焊中应用振动调制工艺.接头金相组织显示,附加振动后,焊接接头晶粒细化明显.研究三种振动加速度(0,3,6 m/s2)下焊接接头的残余应力和侧弯性能.焊接变形是H型钢焊接时存在的主要问题.采用埋弧振动焊接可明显减小H型钢的焊接变形.结果表明,合理的振动调制工艺可以有效地减小残余应力并改善焊接接头的综合性能,控制变形,保证生产质量.