一种新型高效双孔内胀式焊缝水压试验工装的设计

根据生产实际情况，采用双孔内胀式、L型通道排气方法，利用一级减压后端面密封的原理，设计了一种用于焊缝高压水压试验的工装。该工装具有高效、安全、承受压力高、装拆快捷方便的特点，能适应多种规格接口的，需进行焊缝强度、密封性、耐压性检验的各类容器及密封管道的高压水压试验，且能多次重复使用，制作成本低，通用性强，具有较大的推广使用价值。     

汽包集中下降管管座更换和修复

针对汽包集中下降管管座更换修复时存在的下降管位移、接头冷裂纹敏感性高、焊后热处理最高温度偏离焊缝等问题,通过理论计算和分析,制订了相应的技术方案。结果表明,以汽包筒体为承力体,采用井字型悬吊固定装置,可以有效防止管座割除与修复过程中下降管过量位移,避免焊缝错口和折口;采用非对称K形坡口、合理布置角接接头与对接接头焊接顺序、提高预热温度和层间温度至180 ℃、进行中间消氢热处理,有效避免了大厚壁高拘束条件下BHW35钢接头冷裂纹和其他缺陷;采用管座角焊缝主加热并在下降管管孔对应汽包上部区域辅助加热,获得了合理的焊后热处理温度场。修复后各项检验检测合格,其中汽包筒体硬度与修复前无显著变化,修复区域测得的最大残余应力133 MPa。     

基于RCCM 2007标准的蒸汽发生器与主给水管道焊接接头性能研究

通过对三代核电站蒸汽发生器与主给水管道焊接接头制作产品见证件,按照实际产品的要求进行相应的无损检验和理化试验,并对试验结果进行详细分析。结果表明:蒸汽发生器与主给水管道焊接接头所使用的焊接工艺及热处理工艺能得到优良的焊缝,且所有无损检验及理化试验结果均符合RCCM 2007标准要求,为今后同类型焊接接头的性能研究提供重要的参考。     

镍基合金油管实物性能试样焊接工艺研究

油井管实物性能检测是油井管产品使用的前提.本文针对镍基合金油管实物制备装配工艺进行研究,通过焊接方式将镍基合金油管与密封堵头进行连接,采用双相不锈钢焊条进行打底焊、抗拉强度高的不锈钢焊条进行填充盖面焊,焊后对其接头的显微组织、力学性能及全尺寸实物性能进行试验与分析.结果表明,焊接接头在靠近密封堵头侧为回火索氏体组织及上贝氏体组织,在镍基合金侧为奥氏体组织,焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织及少量碳化物.焊接接头的抗拉强度达到725MPa,断裂发生在镍基合金热影响区.焊缝具有较高的塑性,弯曲试验中焊缝未出现裂纹.焊缝区硬度最高,其次是镍基合金热影响区,镍基合金及密封堵头母材硬度分布均匀,镍基合金基体出现低硬度区,而在密封堵头侧熔合线附近靠近焊缝侧出现低硬度峰值.对采用焊接工艺制备的镍基合金油管进行全尺寸复合载荷实物性能检测试验,结果表明焊缝性能能够满足实物性能检测要求,未出现裂纹、泄漏、断裂等现象.     

小径管管座角焊缝相控阵超声检测工艺

管座角焊缝由于结构特殊、受力复杂,在焊接过程中容易出现未焊透、未熔合等危险性缺陷,在运行过程中易产生应力集中。针对小径管管座角焊缝的结构特点,设计制作了两种不同形式(安放式、插入式)的角焊缝对比试块,用于调整检测灵敏度以提高检测精度。利用制作的典型缺陷试样进行试验,总结形成了小径管管座角焊缝的相控阵检测专用工艺方案。通过在火力发电机组安装和检修工程中的应用,验证了检测工艺的可行性和准确性。该检测工艺的制定可为相控阵超声检测技术在管座角焊缝检测中的推广应用提供参考与借鉴。     

全密封微波组件壳体激光缝焊技术

针对微波组件微型化、轻型化与高可靠性要求,选用激光缝焊的方式进行气密封装。根据激光缝焊气密性要求,研究壳体与盖板的材料选用、结构设计及表面处理要求。通过合理的组件设计,获得了外观美观、气密性良好的焊缝组织。     

某采气井口“Z”管异径接头环焊缝的泄漏原因

采用宏观形貌观察、化学成分分析、电化学性能测试、腐蚀产物分析等，对某天然气井口"Z"型管管异径接头环焊缝的泄漏原因进行分析，结合3D建模和腐蚀模拟试验对法兰面均匀腐蚀和焊缝局部腐蚀进行了综合分析。结果表明：法兰、异径接头、管体材质化学成分与组织正常，焊条选择与母材相匹配，未发生未焊透和未熔合缺陷；法兰装配后在两法兰端面间产生装配间隙，这是天然气中的腐蚀介质进入该间隙导致法兰面发生均匀腐蚀的原因；法兰与异径接头对焊错边量较大，异径接头与管体内焊缝余高明显，进而导致管件内错边和内焊缝余高处产生湍流和流体回流现象，在流体冲刷和腐蚀的作用下加剧了焊缝金属的损失，从而在焊缝内形成凹槽，导致焊缝壁厚快速减薄，最终在焊缝上发生穿孔泄漏。     

锅炉集中下降管角焊缝超声波检测

300／600MW锅炉集中下降管管接头角焊缝常用插入式V形坡口形式（图1）。由于几何形状的特殊性和多变性，管接头角焊缝四周相贯线曲率变化大，整圈焊缝呈马鞍形。由于大口径厚壁下降管管接头在锅筒上刚性拘束度很大，易发生冷裂纹和层状撕裂，因此如何对接管角焊缝进行可靠的超声波检测是控制接管角焊缝质量，保证锅炉安全运行的重要手段。     

Canopy密封焊缝切割重焊工艺

针对三代核电反应堆压力容器驱动结构密封焊缝Canopy焊缝返修的问题,文中采用将失效焊缝切割后重新焊接的方式进行返修。文中对Canopy焊缝切割后重新焊接的返修工艺进行了研究,从切割至重新焊接工艺过程进行论述,并对重新焊接后的焊缝进行无损检验和微观组织分析。同时将重新焊接的焊接接头与采用相同的工艺仅经历一次焊接的焊接接头进行对比,从接头宏观结构、微观组织进行对比分析,从而对重新焊接的焊接接头的质量进行评价。试验结果表明,通过控制焊缝切割质量并对切割后的坡口进行修磨,可以采用原工艺进行焊缝的重新焊接,且重新焊接的焊缝无损检测合格,接头微观组织不存在有害的析出物,焊缝质量与仅进行一次焊接的焊缝质量相当,证明将失效的焊缝切割后重新焊接的方案可以用于Canopy焊缝的返修。     

电厂锅炉管路焊接接头热处理效果的硬度分析

一、前言在火电站锅炉施工安装中,有大量的高温高压蒸汽、给水管路接头的焊接。由于管路材料一般为耐热合金钢,成分比较复杂,可焊性比较差,所以必须采取焊前预热,焊后热处理等措施,以防止冷裂。改善焊缝及热影响区的组织和性能。热处理效果的好坏,直接关系到电站能否安全运行。焊缝硬度在一定程度上反映焊接接     

T91管焊接裂纹分析及控制

某电厂锅炉屏式过热器T91管在安装焊接中反复出现横向裂纹缺陷,对含裂纹的焊缝进行了宏观形貌、化学成分、硬度试验、焊接工艺、热处理工艺分析。判断T91管焊缝横向裂纹产生的主要原因为焊缝填充层厚度过大、焊道接头部位未错开,造成平焊部位焊缝金属温度过高及焊接应力增大。通过改善焊接工艺,增加焊缝填充层数以及焊接接头部位错开,彻底消除了T91焊缝横向裂纹缺陷,有效提高了锅炉屏式过热器T91管安装焊接质量。     

13MnNiMo54与20MnMo钢焊接接头组织性能研究

模拟大型锅炉关键部件200MW汽包集中下降管管接头的生产过程，采用J557焊条焊接13MnNiMo54与20MnMo的焊接接头，然后分别对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并测试了焊接接头力学性能和显微硬度。研究结果表明：采用J557焊条焊接13MnNiMo54与20MnMo材料，通过采用一定的焊接工艺措施，保证了焊接接头达到母材20MnMo材料使用性能的要求。     

X80管线钢在线用焊条的研制

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.     

内径滚压连接接头密封性能有限元分析

对钛合金导管内径滚压连接成形过程和装配组件耐压试验过程建立有限元模型,开展内径滚压连接接头密封性能研究,从弹性应变分布和接触力分布两方面进行分析,揭示了钛合金导管内径滚压连接接头密封机理;通过分析管套材料、内压力和扭矩对接头各组件间接触力的变化趋势,掌握了各因素对密封性能的影响规律。结果表明,管套材料屈服强度越大,弹性模量越小,连接件密封性能越好;在内压力作用下,装配件的密封性能好;装配扭矩增加到一定程度后,对密封无意义。     

304不锈钢薄板激光焊搭接接头组织及性能

研究0.8 mm厚度304不锈钢薄板的搭接连续激光焊工艺,分析接头的显微组织和部分力学性能。与电阻缝焊接头进行比较,结果表明:激光焊成形良好,在适当的工艺规范下,激光焊和电阻缝焊的水压试验都可以达到8.0 MPa;激光焊的热影响区更窄并且焊缝中组织为奥氏体;较电阻缝焊焊缝呈更均匀、细小的柱状晶;两种焊接方法的拉伸剪切试验的断裂位置均位于母材。     

火箭发动机壳体典型接头焊接工艺应用

针对某固体火箭发动机壳体生产需求,在对母材焊接性及焊接结构特殊性进行分析的基础上结合试验研究,制定出发动机壳体典型接头焊接工艺方案及过程控制和保障措施,实现发动机壳体组件平头对接以及支座与燃烧室壳体异种材料间T形接头焊接.测试结果表明焊缝成形良好,接头区域微观组织不均匀性不影响产品使用性能.生产统计显示,产品质量与性能稳定,承压能力显著高于设定目标,证实该套典型接头的焊接技术具有切实的可靠性.     

活性剂对TA15钛合金对接及T形穿透焊接头的影响

穿透焊接头是钛合金薄壁结构的一种重要接头形式,文中从焊接参数、焊缝成形、焊缝气孔、焊缝金相、拉伸性能和气体含量等几个方面,阐述了活性焊剂技术对于TA15钛合金穿透焊接头的影响,同时与对接接头进行了比较.结果表明,活性焊剂技术对于穿透焊接头的焊接参数、焊缝成形、焊缝气孔和焊缝金相、气体含量等方面的影响规律与对接接头相类似,对于穿透焊接头静载强度的影响幅度与对接接头等同.     

电站锅炉集箱管座接头焊缝裂纹分析

通过外观检查、成分分析、性能试验、金相诊断、电镜研究等方法对电站锅炉炉膛竖井转水平烟道处水冷壁下集箱管接头(材质为15CrMo)焊缝裂纹进行了失效分析.结果表明,集箱管座接头裂纹断裂属性为韧性,其成因主要是设计安装结构不合理,集箱和管束间温差大而造成应力集中所致.     

测温元件保护装置焊接见证件延伸率未达标原因分析

温度测量组件测温保护装置是实现对冷却剂在线监测的温度测量组件关键部件,文中首次采用真空电子束焊接技术开展了温度测量组件测温保护装置用304NG不锈钢管焊接接头的研制工作,完成了焊缝的无损检测、晶间腐蚀性能测试和焊接接头的弯曲、室温拉伸和高温拉伸等力学性能检验,并从焊接工艺参数、加工应力和材料三方面对304NG焊接接头室温拉伸性能异常的原因进行了分析。研究结果表明:测温保护装置用3种规格的304NG管焊接接头焊缝的无损检测结果、晶间腐蚀性能以及焊接接头的弯曲性能均合格;除准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管焊接接头室温拉伸伸长率异常外,其余焊接接头的力学性能均达到了初步设计要求。准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管原材料中存在的Al和Ti等杂质元素在基体中分布不均匀且形成了氧化铝或碳化钛等大量脆性相导致了焊接接头室温拉伸性能中的伸长率异常未满足初步设计要求,但补充试验的研究结果表明,准11 mm×2.5 mm 304NG不锈钢管焊接接头所有力学性能达到初步设计要求;本研究获得的测温保护装置用3种规格的304NG不锈钢管焊接接头制备工艺合理可行,可用于温度测量组件保护装置的制备。     

连续管对接焊用冷却装置研制

针对连续管管-管对接焊中,由于焊接热过程对焊缝区域的热作用,所导致焊缝组织晶粒长大而使焊接接头性能下降的问题,研制了连续管对接焊用冷却装置。该装置由冷却块、水泵、流量调节装置、温度测控装置、以及连接管线和供回水装置等组成,实现了连续管焊接接头的加速冷却。结果表明:该装置减小了焊接热影响区的宽度,降低了高温停留时间,减缓了晶粒长大倾向,焊接接头性能改善明显。