咬边缺陷对压力管道焊接接头应力集中的研究

从数值模拟入手,采用大型有限元软件ANSYS研究了不同尺寸、不同位置的咬边缺陷对压力管道焊接接头应力集中系数的影响.计算结果表明,咬边缺陷对压力管道焊接接头产生了十分明显的应力集中,其影响程度与咬边的深度、宽度和位置有关,锐度越大应力集中系数就越大.     

环缝错边容器的有限元分析与容限探讨

采用有限元方法对 1台封头与筒体具有较大错边量的容器进行了应力分析 ,得到了错边区域的应力分布状况 ,并对其进行应力强度评定。结果表明 ,该容器错边部位的应力是满足应力分析准则的。通过对存在不同错边量的容器进行应力分析 ,探讨了容器的错边容限 ,对含有错边缺陷在役容器是否合乎使用的判断具有一定指导意义     

环焊缝余高及热影响区宽度对管道环焊接头轴向承载能力的影响

以OD559 mm×31.8 mm L485管道为研究对象,采用有限元方法研究了其环焊缝余高和热影响区宽度变化对熔化极气体保护焊(GMAW)环焊接头的轴向承载能力影响。研究结果表明,当环焊缝和母材是高强匹配时,GMAW环焊接头的轴向极限载荷和轴向平均应变随HAZ宽度增大而减小,失效位置由管体转移到热影响区。当HAZ宽度小于2 mm时,即使HAZ的强度比母材强度低20%,在拉伸载荷下环焊接头的轴向应变也主要发生在母材。环焊缝余高高度和宽度增加对GMAW环焊接头轴向极限载荷和轴向平均应变影响较小,但较大的焊缝余高高度和宽度会导致管道内壁根焊两侧附近产生较大轴向应力和应变而发生失效。     

钢管制造标准与管道施工标准不相容对管道焊接质量的不良影响

针对两起因相关技术标准不相容而造成部分管道焊缝检测不合格并产生经济损失的事件,分析了此两起事件中钢管管口缺陷(凹陷或凸出)、错边、错边未焊透等现象,探讨了标准不相容问题,提出了几点建议:第一,对于焊管管口凹陷或凸出缺陷的允许偏差,建议修订为焊管管口不允许出现凹陷或凸出缺陷;第二,管道施工企业应该强化质量管理体系运行,加...     

无涂层和带缺陷涂层X70钢焊接接头的腐蚀行为研究

为了有效延长海洋管道的使用寿命,分别采用自动焊和焊条电弧焊工艺进行了管道环焊缝焊接,并对无涂层和带缺陷涂层的管道环焊缝焊接接头的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明,无涂层情况下,自动焊和焊条电弧焊两种工艺焊接接头的腐蚀速率几乎相同;焊接接头涂层破损时,自动焊工艺的抗腐蚀性能整体优于焊条电弧焊工艺,且自动焊工艺的腐蚀集中在涂层破损面边界,焊条电弧焊的腐蚀除涂层破损界面外,焊缝位置也出现点蚀坑。研究结果对海洋管道焊接工艺的制定有一定的指导意义。     

海洋平台焊接接头缺陷的分析

分析了海洋平台结构焊接接头的缺陷及各种缺陷的危害、成因。     

焊接规范对管道焊接接头性能的影响

介绍了俄罗斯学者关于焊接规范对管道焊接接头性能影响的试验研究结果.指出采用脉冲焊接规范获得的焊接接头性能指标明显优于常规弧焊规范,从而可以简化或在某些情况下免除焊后热处理.     

油气输送焊管用变跨距焊缝量规的设计

简要介绍了目前油气输送焊管行业中常用的焊接检验尺的型号及其结构。分析了常规焊接检验尺在测量焊接钢管焊缝的某些几何尺寸（如焊缝余高,错边量）时,其可操作性与测量精度的局限性。设计了一款新型变跨距焊接检验尺,从结构上弥补了常规焊接检验尺的不足,如增加了两个滑块、横向锁紧装置、滑轨与横向刻度等。该新型焊接检验尺可以通过变化跨距代替多种型号的常规焊接检验尺,使用灵活方便,测量精度较高。     

X70级1016mm×17.5mm天然气管道环焊缝缺陷剖析

针对某天然气管道工程用X70级1 016 mm×17.5 mm焊管环焊缝焊接接头出现的缺陷,应用超声波检测和射线检测方法对缺陷进行了定位和定量检测,并通过金相分析、扫描电镜分析了缺陷中材料的性质。分析结果表明,此缺陷为第一次焊接过程中产生的焊渣在第二次补焊时未清理干净而产生的坡口未熔合。同时,分析了由于射线检测透照角度不同造成的射线底片影像异常现象。最后给出了焊接和无损检测过程中的一些合理化建议。     

X100管道钢环缝激光焊接的试验研究

管道大功率激光焊接技术是新近出现的一种新技术,具有深熔焊接的优势。文章介绍了API5LX100管道钢采用8kW大功率光纤激光器进行焊接的试验研究,分析了焊缝的几何形状、传导与深熔焊接模式之间的过渡。试验结果表明：当激光热量输入大于600J／mm,且体积能量大于400J／mm^3时,深熔模式成为焊接的主要模式,深宽比显著增加,焊缝表现为圆锥形;而传导模式焊接时,焊缝形状为典型的椭球形.     

基于应力设计的管道环焊缝缺陷评估

为了更为准确地评估基于应力设计管道环焊缝的缺陷尺寸,利用C#语言开发了管线钢管环焊缝宽板拉伸试验预制预测评估系统,基于国际上通用的焊缝缺陷评定规范API 1104,采用水平一(图表法)和水平二(失效评定图法)分别在不同的输入参量下对X80管线钢管进行了安全评定。结果表明,水平一(图表法)的评估结果更为保守,会低估管道的安全裕度;水平二(失效评定图法)的评估结果具有更好的工程实用性。     

X80管线钢环焊缝的焊接工艺研究

以目前在我国管道建设中使用的最高钢级X80管线钢为研究对象,采用焊接工艺试验、力学性能测试及显微分析技术研究了CO2气体保护焊工艺下X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律。结果表明:采用设计的工艺参数对X80管线钢进行焊接,X80管线钢母材及其焊接接头的显微组织均为针状铁素体和晶内针状铁素体,可以得到合格的焊接接头,能够满足管道建设工程的需要。     

管道环焊缝冷裂纹试验方法研究

国内外常用评定冷裂纹敏感性的试验方法有20多种,选择其中的斜Y形坡口试验、刚性拘束裂纹试验(RRC试验)和里海试验进行分析对比。通过对这3种冷裂试验方法拘束度的有限元计算以及管道对接环焊缝拘束度的模拟计算,得出以下结论:1同种材料、同样焊接工艺条件下,斜Y形坡口试验和平板对接试验焊缝拘束度远大于管道对接环焊缝的拘束度;2里海试验拘束度的大小与开槽的长度有关,槽越深,拘束度越小;同种材料、同样焊接工艺条件下,通过改变里海试样开槽长度可以模拟实际管道的拘束情况。     

X80管线钢环焊缝气体保护焊焊丝的研制

针对X80管线钢的组织与性能特点,研究设计了适用于管线钢现场焊接用Mn-Ni-Mo-Ti合金系气体保护焊焊丝;测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧性、抗拉强度和硬度。该焊丝的熔敷金属屈服强度600 MPa,抗拉强度645 MPa,-30℃夏比冲击功105 J。该焊丝用于X80管线钢现场焊接结果表明,焊缝抗拉强度645 MPa,-10℃夏比冲击功平均值145 J,焊缝具有很好的强韧性匹配。采用金相显微镜和SEM对使用该焊丝焊缝微观组织和断口形貌分析表明,焊缝金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体的组织,断口为韧窝状,呈现典型的塑性断裂特征。     

管道环焊缝半自动焊与自动焊技术对比分析

近年来我国的管道环焊缝焊接越来越多地使用了以半自动焊和自动焊为主的焊接工艺。从焊接原理、焊接材料、焊接设备、焊接坡口、管口组对、焊接施工以及施工组织、焊接质量控制、经济效益等几个方面总结分析了半自动焊工艺和自动焊工艺的适用性及其优缺点。并指出。随着管道建设用管线钢管强度等级的不断提高,以及管道建设长度、钢管强度等级、管径和壁厚的不断增大．为了环焊缝焊接的高质量和高效率,未来的管道建设将会越来越多地使用熔化极气保护自动焊技术。     

油气输送管道对接环焊缝缺陷检测分析

通过X射线检测、金相组织检测、扫描及能谱分析,对某油气输送管道对接环焊缝缺陷及形成原因进行了分析。结果表明,环焊接头中存在焊瘤、密集气孔、内凹（焊道未填满）、未熔合和夹渣缺陷,缺陷处易产生应力集中,成为裂纹源。建议在油气管道对接环焊缝焊接操作时,一要保证管口组对精度,以减小错边、侧壁未熔合的可能性,二要选择合适的焊接方法。     

X80管线钢焊缝横向冷裂纹G-BOP试验研究

为了确定X80管线钢焊缝横向冷裂纹敏感性影响因素,选用焊缝横向冷裂纹G-BOP（gapped bead-on-plate）试验方法,利用有限元分析计算平板焊缝应力集中部位,在模拟极端的环境温度、湿度以及预热温度的情况下,观察实际平板对接焊缝表面裂纹情况。试验结果显示,X80管线钢横向裂纹对环境湿度、温度以及预热温度不敏感。研究表明,利用这种简便、经济、实用的小型试验方法研究焊缝横向冷裂纹敏感性,对指导实际生产将起重要作用,并可为X80管线钢管环焊工艺的制定提供指导。     

X70管线钢管环焊缝宽板拉伸试验

利用宽板拉伸试验方法,结合有限元模拟分析,对X70管线钢管环焊接头进行了缺陷评估试验。研究了含有尺寸为3.5 mm×50 mm裂纹缺陷的焊缝在拉伸试验过程中受力变形及裂纹张开变化行为,并结合金相组织分析,评估了带缺陷焊缝的安全性。结果表明,采用适当焊接工艺的X70高强匹配环焊缝,在含有3.5 mm×50 mm尺寸裂纹缺陷情况下,管道整体轴向应变可达3.2%,裂纹不发生失稳扩展,缺陷依然可靠。     

管线钢管现场焊缝宏观检验方法

为了解决管线钢管现场焊缝宏观检验传统方法存在的成品管浪费量大、耗时长、试样修磨精度不高造成腐蚀时间延长以及环境污染等问题,提出了一种基于投影原理的现场焊缝快速检验方法。该方法可快速完成试样制备以及现场焊缝焊偏量、重合量和宏观质量的快速检测。相比传统检测方法,该方法不会造成成品管浪费,腐蚀操作安全环保,检测效率能提高十几倍甚至数十倍。采用手机软件可进行图像采集、数据处理以及焊偏量和重合量的测量,检测精度和宏观照片清晰度等同实验室焊缝金相宏观检验水平,远高于现场酸蚀法焊缝宏观检验。     

直缝埋弧焊管焊缝单侧咬边和焊偏缺陷原因分析

为了解决薄壁直缝埋弧焊管在生产过程中存在的单侧咬边和焊偏缺陷较多的问题,对实际生产中单侧咬边和焊偏缺陷产生的原因进行了分析,发现通过对滚轮架位置进行相应的调整,便可消除焊缝单侧咬边和焊偏缺陷。因此得出:在焊接过程中,焊点偏移量较大是引起薄壁直缝埋弧焊管生产过程中出现单侧咬边和焊偏缺陷的根本原因,并就如何减少焊点偏移量、消除薄壁直缝埋弧焊管单侧咬边和焊偏提出了建议。