大型厚壁构件窄间隙激光焊接研究现状

高服役性能装备大型构件具有大壁厚、多结构及高服役环境等特点,在海工装备、国防建设等领域得到了广泛应用,电弧焊是此类结构常用的焊接方法,其焊接效率慢、热输入及变形大等特点限制了其发展前景。目前高能束激光作为热源,被广泛应用于厚壁构件的焊接领域。介绍大功率激光器特点及其在焊接技术方面的发展现状,分析大型厚壁构件制造领域中常用的高功率激光自熔焊、窄间隙激光-MIG电弧复合焊和窄间隙激光填丝焊先进激光焊接技术特点和应用现状。其中,窄间隙激光填丝焊接具有可焊厚度大、适应性强、变形小等优势,被认为是厚壁构件焊接合适的方法之一。在此基础上重点介绍窄间隙激光填丝焊亟待解决的关键技术,并分析全位置窄间隙激光焊接的技术特点,总结和展望了激光焊技术在厚壁构件制造领域的发展前景。     

奥氏体不锈钢窄间隙管排焊接工艺

介绍了奥氏体不锈钢窄间隙管排焊接方法、工艺控制及焊接过程中的注意事项,通过对奥氏体不锈钢的焊接性、物理性能和力学性能的分析,改善了传统管排焊接工艺,严格地控制了管排变形,保证了焊接质量.     

厚壁管道窄间隙全位置焊接控制系统

介绍一种适用于厚壁管道窄间隙全位置自动焊接控制系统。该机采用二级分布式计算机控制系统,主机选用486笔记本计算机,完成数据的输入/输出和管理,采用汉语菜单,鼠标输入数据;7个80C552单片机作为现场控制级计算机,完成环焊缝窄间隙实时控制,包括钨极摆动、横向调节、弧长调节、焊炬行走、送丝控制、远控盒及辅助控制等。分布式控制系统采用标准的RS-232数据总线进行计算机间的数据通讯,并设计了严格的通讯协议,避免了通讯碰撞和错误的发生。独特的同步联络保证了焊接开始和结束以及焊接过程中的同步。该机具有控制功能强、操作方便、工作稳定、控制精度高、便于现场使用等优点,完全满足了生产工艺的要求。     

厚壁管道窄间隙全位置焊接控制系统

介绍一各竽厚壁管道窄间隙险位置自动焊接控制系统。该机采用二级分布式计算机控制系统,主机选用４８６笔记本计算机,完成数据的输入／输出和管理,采用汉语菜单,鼠标输入数据;７个８０Ｃ５５２单片机作为现场控制级计算机,完成环焊缝窄间隙实时控制,包括钨极摆动、横向调节、弧长调节、焊煤尾走、送丝控制、远控盒及辅助控制等。分布式控制系统采用标准的ＲＳ－２３２数据总线进行了计算机间的数据通讯,并设计了严格的通讯协     

镍合金的窄间隙焊接工艺

通过分析镍基合金性能和焊接性,在少量焊接试验的基础上,确定了焊接方法和工艺参数,焊接接头质量优良,完成了设备验收的焊接工艺试验,解决了镍基合金窄间隙焊接的技术难题.为CBE-LIBURDI的NG系统在核电应用条件下的工艺开发奠定了基础.     

430铁素体不锈钢超窄间隙焊接试验

铁素体不锈钢焊接时,需采用低热输入,以防止因热影响区晶粒粗化而导致的接头局部脆化.采用间隙宽度为3.2 mm的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,对430热轧板进行焊接试验.利用底部衬条获得了熔合良好的根焊,该方法焊接热输入可低至0.32 kJ/mm;热影响区窄,约为0.25 mm;铁素体晶粒未严重粗化,晶粒度为5.5 ～6级.采用ER309焊丝,焊接接头焊缝组织为奥氏体+板条状铁素体;在焊接热循环过程中,热影响区部分组织发生α→γ→M相变,最终组织为铁素体+马氏体;快速冷却促使铁素体晶粒内优先析出M23C6或M23(C,N)6.焊缝与母材为高强匹配,热影响区冲击韧性与母材相当.     

不锈钢厚壁管全位置焊接工艺

本文就焊接技术的发展简要加以说明，着重论述了不锈钢的焊接工艺，对于P91等合金钢的焊接应加强研究，提供更可靠的焊接质量。     

40CrMnMo厚壁管的窄间隙脉冲MAG焊接

结合石油钻铤小直径厚壁管结构和40CrMnMo材质的特性,优选了窄间隙脉冲熔化极气体保护焊方法,针对窄间隙焊存在气体保护差与侧壁熔合缺陷的难点,进行了大量的焊接工艺试验,探讨了窄坡口中电弧的气体保护、电弧形态、电弧稳定性、焊缝成形质量,优化了窄间隙连续多层焊接工艺参数.设计了专用窄间隙焊枪,其结构简单紧凑可达性好、气体保护效果好,具有易引弧、电弧燃烧稳定、避免侧壁打弧的特性.通过对接头的力学性能试验及金相组织分析结果表明,焊接接头的力学性能完全满足石油钻铤使用的要求.     

不锈钢换热器厚壁壳体双丝窄间隙埋弧焊工艺

根据不锈钢的热导率小而线膨胀系数大,厚板焊接会产生较大的焊接应力,合金元素及杂质的偏析容易产生热裂纹,需采用低热输入并控制层间温度等工艺措施。厚壁壳体的不锈钢垫板焊后不易去除,设计制作了碳钢-不锈钢复合垫板。确定壳体焊接坡口形式及焊接工艺参数,制定壳体组焊方案及防变形措施,壳体环焊缝焊接使用防窜滚轮架。     

钻铤窄间隙焊接工艺与设备

介绍了钻铤钢管的结构特点，焊接修复的意义，以及窄间隙焊接工艺设备。其内容有焊接方案及焊丝的选择，焊接设备及焊枪的研制以及对工艺技术问题的分析和解决措施。     

厚壁管窄间隙全位置焊接摆动钨极控制系统研制

从钨极摆动控制、钨极摆动迷分析、焊接过程中弧长调节等几方面介绍厚壁管窄间隙全摆动钨极控制系统特点,其在实际管理全位置焊接中工作稳定可靠,达到设计要求。     

厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术研究

从焊前准备、钨极摆动轨迹分析、区段分析、送丝行为分析等几方面介绍厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术特点,其研究成果对全位置焊接机的制造和调试具有普遍指导意义.     

厚壁管窄间隙混合气体保护焊

着重讨论了在厚壁管窄间隙深坡口中用混合气体保护焊焊接时的电弧现象及其控制方法、根部焊道的焊透及多层焊焊缝的成形等工艺技术问题,提出了解决厚壁管窄间隙焊工艺难点和措施,取得了良好的生产效果。     

核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺

为明确TP347H不锈钢焊接接头敏化特性,对焊接接头进行不同条件的敏化处理. 结果表明,焊接接头热影响区敏化倾向严重,敏化过程中由于Nb原子在晶界上的结合能高于Cr原子,会先形成了粗大的初级铌碳化合物,后形成细小的二次铌碳化合物. 在700 ℃下保温时,焊接接头热影响区的敏化度呈现先提高后降低的趋势,当温度达到800 ℃及以上时,热处理不再提高接头热影响区的敏化度. 与实际生产线上服役21 000 h的F347H接头热影响区敏化特性对比,证实TP347H焊接接头650 ℃保温100 h即可达到敏化极限,其原因是Nb元素含量为C元素的数倍,大部分C元素与Nb元素结合形成NbC,而晶粒中扩散的C元素已与Cr元素充分结合,造成的敏化程度达到平衡状态.

     

核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺

采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度场和应力场分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600 ℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。创新点： 采用旋转电弧NG-GTAW新工艺,能够在满足焊接热输入要求的同时,提高焊接效率,减少填充量,为核级不锈钢焊接提供了一种高效率、高质量的焊接新方法。     

钻铤窄间隙焊接技术

在对钻铤焊接特性进行分析的基础上,选择了脉冲熔化极氩弧焊窄间隙焊接方法来修复钻铤,介绍了钻铤窄间隙焊机的性能,制定了钻铤窄间隙焊接工艺,并规范了焊接操作技术。经检验,焊接接头抗拉强度为820MPa,屈服强度为630MPa;热影响区、熔合线、焊缝平均冲击吸收功分别为72,31,80J,最低冲击吸收功为22J。采用窄间隙焊接技术焊接的200根钻铤已在胜利油田100多口油井的施工中得到了广泛的使用,未出现任何焊接质量问题。     

窄间隙焊接的研究进展

针对制造业中大厚板焊接作业的问题进行研究,结果表明:在厚30 mm以上大厚板的焊接中,窄间隙焊接良好,弊端是设备价格昂贵、返修困难和操作要求高。在窄间隙钨极氩弧焊、埋弧焊和气体保护焊的研究现状中发现,采用窄间隙焊接时所需母材、焊丝和电能消耗较低,能量输入小,热影响区较小,焊后残余应力和变形量均较小,焊接质量很好。     

水平钢筋窄间隙焊接

本刊曾在1987年第4期、第5期上刊登了《竖向钢筋电渣压力焊研究——工艺部分、设备部分》两篇文献。本期向读者推荐《水平钢筋窄间隙焊接》一文,希望能对建筑业的读者有所裨益。     

厚钢板窄间隙焊接工艺与设备技术鉴定会议记要

厚钢板窄间隙焊接工艺与设备技术鉴定会议于1976年10月11日至10月14日在上海劳动电焊机厂举行。这次会议是在第一机械工业部和市工交组的领导和支持下,由上海市第一机电工业局主持召开的。出席这次会议的有来自全国13省市,从事焊接生产、使用、科研与教学的34个单位的工人、技术人员和干部代表共76名。会议首先传达了中共中央15号文件,宣读了两报一刊社论《亿万人民的共同心愿》,与会代表坚决拥护华国锋同志任中共中央主席和中央军委主席;热情欢呼中共中央、人大常委会、国务院、中央军委关于建立伟大的领袖和导师毛泽东主席纪念堂的决定;中共中央关于出版《毛泽东选集》和筹备出版《毛泽东全集》的决定。这两项决定充分地表达了亿万人民的共同心愿。     

X70管线钢超窄间隙焊接工艺试验

X70管线钢在用常规方法焊接时,焊接热影响区的晶粒容易粗化,造成焊接接头强度和韧性下降。采用间隙宽度为4 mm的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,对14 mm厚的管线钢进行单道多层焊接工艺试验,获得了根焊、填充焊、盖面焊的工艺参数。试验了加填充条、背面衬陶瓷衬垫的方法,可以得到良好的单面焊双面成型的根焊焊道。这种方法焊接线能量约为0.6 k J/mm;焊缝组织主要为细小的针状铁素体;热影响区未出现严重粗化;焊缝硬度比较高,高出母材30%左右;低温冲击韧性良好,韧脆转变温度约为-40℃。