海洋钻井平台升降腿焊接工艺及抗层状撕裂性能的研究

随着海洋钻井平由浅海向深海转移,海洋平台升降腿高度不断增加,所用材料的强度级别也越来越高.海洋平台升降腿采用屈服强度为690MPa的Z向钢制造.研究二氧化碳气体保护焊和焊条电弧焊这两种不同焊接方法的焊接工艺和焊接变形,焊接接头的组织及力学,性能母材的的层状撕裂敏感性等.通过试验对比,选择合理的焊接方法和焊接材料,制订合理的焊接工艺,为海洋平台升降腿的制造提供试验和理论依据.     

海洋平台桩腿用E690高强度淬火回火钢焊接工艺研究

针对用于海洋平台桩腿的CCS E690级别焊接结构用高强度淬火回火钢进行焊接工艺研究,对该材料的化学成分和力学性能进行研究和分析,参考生产厂家推荐的焊接工艺参数,分别采用焊条电弧焊和埋弧焊两种焊接方法制定合理的焊接工艺认可方案,根据焊接工艺认可方案实施,试验结果证明该方案合理可行。     

海洋平台桩腿齿条精密氧气切割工艺试验研究

桩腿齿条是自升式钻井平台升降系统的核心零部件,其加工成形质量直接影响到自升式钻井平台的制造。桩腿齿条的加工,在国际上均采用数控火焰切割机完成,一次成形达到设计要求,且切割断面质量较高,产品直接投入使用,不再进行机械加工,可提高生产效率。目前国内对自升式钻井平台桩腿齿条的需求主要依赖进口,供货周期长、价格昂贵,限制了海洋平台的制造。文中针对CJ46,JU2000两种主流型号桩腿齿条,通过对齿条钢板材料、设计参数及制造标准,结合工艺要求对齿条成形所需的切割工装设备条件以及工艺参数进行探讨,并结合1:1试验件的切割工艺试验研究,形成桩腿齿条的精密氧气切割工艺,为桩腿齿条的自主生产奠定基础。     

海洋钻井平台升降减速箱全熔透焊接工艺研究

在试验的基础上,主要分析研究了本公司自升式海洋钻井平台升降装置中减速箱全熔透焊缝焊接方法及焊接工艺参数,并给出了焊透的方法和控制要点。生产实践证实,提出的焊接方法、工艺参数既保证了焊透性,又缩短了工期,取得了良好的效果。     

E36海洋平台用钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究

针对海洋平台用钢E36-Z35钢的焊接特点,开发了一种药芯焊丝焊接工艺,并对焊接接头的母材、焊缝、热影响区和熔合线进行了疲劳裂纹扩展速率试验.结果表明:由于焊材及工艺选择合理,焊缝、热影响区及熔合线处的疲劳裂纹扩展速率低于母材.     

S31603+13MnNiMoR厚壁复合板压力容器焊接制造技术

S31603+13MnNiMoR厚壁复合板结合了低合金强化钢的高强度与超低碳奥氏体不锈钢耐腐蚀的优点,是制造抗高压、耐腐蚀压力容器性价比最高的材料之一。该复合材料在压力容器制造过程中容易产生焊接冷裂纹等缺陷。文中以海洋平台上油气处理设备段塞流捕集器制造为例,通过优化焊接接头形式,制订合理的焊接、无损探伤及热处理工艺等,确保了焊接制造的质量,为行业同类型材料压力容器焊接制造提供借鉴。     

升降平台焊接变形控制方法

文中介绍了升降平台焊接变形的研究情况,材料为5A06铝合金,针对5A06铝合金焊接特点,通过焊接材料的可行性分析,编制相应的焊接工艺,制订相应的控制焊接变形措施,主要采取反变形、放量法、刚性固定、合理的焊接顺序等方法,对控制升降平台焊接变形,稳定并提高产品质量,将起到至关重要的作用。     

X80钢级海洋自升式钻井平台桩腿支撑管的研制

从化学成分设计、高纯均质化冶炼-连铸工艺、轧管工艺、热处理等方面,介绍了X80钢级海洋自升式钻井平台桩腿支撑管的生产情况;分析统计了该桩腿支撑管的力学性能,并与国外产品进行对比;依据相关焊接规范进行焊接工艺评定试验。结果表明:生产的X80钢级桩腿支撑管的各项性能指标达到或者超过国外同类产品,低温韧性远高于国外产品,且可焊性高。     

自升式海洋钻井平台中连接桩腿与齿条的座板焊接

中油海5#和中油海6#是中国石油海洋公司具有自主知识产权的、由青岛北海船舶重工建造的浅海钻井平台.单腿承重2930t左右,在高强度栽荷的作用下,设计桩腿为圆柱形结构,桩腿长度75.0m,桩腿直径为3 200mm,桩腿壁厚为45,36mm.齿条材质为A514Gr.Q,厚度δ=165mm.齿条与桩腿之间通过齿条座板过渡焊接,这就时座板与齿条和桩腿的焊接要求非常高,焊缝强度必须满足规范要求,并对焊接工艺和制作精度制定出技术规格书,保证桩腿的质量.     

15CrMoR燃烧炉室焊接工艺设计

主要阐述15CrMoR燃烧炉室的制造焊接工艺,提出初步的焊接及热处理工艺,并通过焊接工艺评定试验进一步进行验证,最后确定了合理焊接工艺规程.     

机器人搅拌摩擦点焊系统设计

搅拌摩擦点焊是一种新型固相焊接技术,机器人焊接是焊接制造业的主要发展方向,将搅拌摩擦点焊与机器人相结合,通过加工相应的焊接装置以及增加机器人的承载能力,设计完成机器人搅拌摩擦点焊装置,实现对搅拌针的精确控制。机器人搅拌摩擦点焊的控制系统是将机器人控制系统和搅拌摩擦点焊控制系统结合,在焊接过程中二者既能独立运行,又相互联系,实现搅拌摩擦点焊装置与机器人协同工作模式,从而实现无间断循环的焊接过程,提高焊接效率。通过实验对比分析机器人搅拌摩擦点焊与传统龙门式搅拌摩擦点焊焊接的工件表面成形和焊点力学性能,结果表明:机器人搅拌摩擦点焊系统实现了复杂结构工件的焊接,表面成形良好,无明显的焊接缺陷,且焊点结合强度与龙门式相当,机器人搅拌摩擦点焊系统具有良好的焊接性能。     

铝合金激光立焊特性分析

以4 mm厚5A06铝合金为研究对象,利用3 kW的CO2激光器进行激光立焊和平焊工艺试验,对铝合金激光立焊的焊缝成形和气孔特征进行研究.结果表明,立焊的正面下凹量和背面下塌量均小于平焊,随着焊接热输入的增加,立焊和平焊的差异增大.立焊与平焊的焊缝成形和接头尺寸略有差异,当热输入较大时,立焊的正反面熔宽略小于平焊,而熔深则略大于平焊.铝合金激光立焊的气孔多以体积较大且形状不规则的气孔或孔洞组成,从气孔分布位置和形状看,立焊与平焊的差别不大,气孔多分布在焊缝中部且尺寸较大,相同工艺条件下,立焊的气孔数量略低于平焊.     

燃气管道焊接修复残余应力的有限元分析

运用大型有限元分析软件ABAQUS的热-力耦合功能,对20钢燃气管道全补焊和局部补焊修复方式进行有限元模拟,获得了这两种修复方式焊接接头的残余应力分布情况。同时对内压与焊接残余应力共同作用下的补焊接头进行有限元分析。结果表明,采用全补焊方法修复后的燃气管道焊接接头残余应力明显小于局部补焊;而且在内压与焊接残余应力共同作用下,全补焊接头有较低的拉应力。这说明全补焊接头的承载性能更好,同时降低了燃气管道应力腐蚀开裂的可能性,适合工程应用。研究结果为优化燃气管道焊接修复工艺提供了理论基础。     

TC4薄壁件氩弧焊焊接残余应力及变形的数值模拟

基于SYSWELD专业焊接仿真软件,利用瞬态法对航空发动机TC4大型薄壁、多焊缝零件氩弧焊过程进行了数值模拟,分析了焊接线能量、夹具约束状态、焊接顺序3个因素对焊接温度场、焊接变形、残余应力的影响。结果表明：焊接变形随着线能量的增加呈指数增长;适宜的氩弧焊焊接线能量为310 J/mm;使用焊接工装约束可以有效减少焊接变形,但会导致焊接残余应力变大且残余应力分布区域更大;采用分散对称焊接的顺序焊接多焊缝零件可以降低零件整体变形。     

ISO标准焊接工艺评定在动车组焊接生产中的应用

针对ISO标准焊接工艺评定在国内的开展情况及国际化焊接制造体系对焊接工艺评定的要求,对动车组焊接生产工艺评定的应用进行了阐述。结合动车组生产中焊接工艺评定的目的和意义,论述了焊接工艺评定对于动车组生产中焊接质量保证及提高企业经济效益的影响。     

船用钢结构的激光焊接及激光-MAG复合焊接

讨论了激光技术和激光焊接及激光-MAG复合焊接技术及其在造船业中的最新进展,简要对比了筋板结构的激光焊接和激光-MAG复合焊接的特点,并介绍了英国焊接研究所(TWI)在造船业采用激光焊接技术的研究进展.所有的工作经验表明,使用光纤传输的Nd:YAG激光在造船业筋板结构焊接中有巨大的应用前景.相对于自熔激光焊接而言,激光-MAG复合焊接制造带筋钢结构有几个方面的优点:焊缝成形好,焊接生产率高,装配间隙的容许误差较大.在焊接过程中,监测传感器有助于检测诱发焊接缺陷产生的各种因素.     

铝及铝合金先进焊接技术

分析了铝及铝合金的焊接性及其在焊接过程中易出缺陷(气孔、热裂纹等)的原因和解决措施;探讨了铝及铝合金的几种先进焊接工艺(激光焊、电子束焊、变极性等离子电弧焊、搅拌摩擦焊等)的研究现状及其应用;分析了铝及铝合金焊接技术的发展状况以及未来几年的前景。     

CO2短路过渡焊工艺参数优化的研究

由于CO2短路过渡焊接过程是一个非线性、时变的过程,所以对其焊接工艺参数的优化研究一直是焊接界的热点.运用正交试验,结合自行研制的焊接电弧动态小波分析仪对焊接电流、电弧电压、焊接速度等主要焊接工艺参数进行了优化研究.根据试验结果分析了主要焊接工艺参数与焊接质量之间的关系,为焊接工艺参数的优化及焊机性能的改进奠定了必要的基础.     

分段焊的焊接顺序对T形接头残余应力场的影响

在利用单元死活技术以及椭球形移动热源模型分析T形接头焊接温度场的基础上,利用数值模拟的方法研究了分段焊的焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响.结果表明,分段焊不仅可以增加焊缝整体的残余低应力的区域,而且采用先焊两端后焊中间的方法可以有效地降低先焊区域的焊接残余拉应力.对于先焊焊段上的某点来说,到中间焊段两端的距离越小,焊接残余应力的降低效果越明显;中间焊段的收弧区降低先焊焊段残余拉应力的效果要优于起弧区.     

膜式水冷壁对称单元GMAW多焊道焊接工艺参数与变形的关系

基于焊接过程中热弹塑性有限元法,结合膜式水冷壁在实际生产过程中的GMAW焊接工艺参数,采用ANSYS数值模拟和试验相结合的方法,研究了多焊道焊接过程中,各焊道不同的热输入对对称单元焊接变形的影响规律,提出了控制单元焊接变形的方法和热输入的计算模型,并进行了相关试验验证.结果表明,对于对称焊接单元,平焊和仰焊焊道的热输入变化对焊接总变形的影响存在差异,并且存在可使单元总变形减小的仰焊焊道热输入贡献区.在此贡献区内,控制仰焊焊道热输入,将促使焊接单元总变形有效减小.