PWT全自动管道焊接DWS.03软件系统

由于管道全位置自动焊接时焊接位置不断变化,焊接自动化难度较高,针对管道自动焊接的特殊性和复杂性,以国外先进的PWT最新的DWS.03焊接系统为研究对象,PWT能从外部焊接从打底到填充的整个焊缝,特别先进的是外部进行根焊。介绍了管道外焊接打底到盖面的焊接工艺,详细分析软件系统如何通过程序设置,实现管道焊接自动化控制。在研究过程中发现该焊接系统能自动焊接高品质环焊缝,但是系统还是可以从焊枪角度和驻留时间不对称设置进行升级,进一步提高外焊机的适用范围。     

小口径管道全自动焊设备适用性改进技术研究

为满足小口径、大壁厚长输管道全自动焊接质量,对大口径管道SERIMAX SATURNAX 05全自动焊接系统进行小口径管道全自动焊接适应性改进,设计适应小口径管道焊接的焊枪支架和焊接小车行走机构,并优化小口径管道焊接工艺参数。试验结果表明:改进后的SERIMAX SATURNAX 05焊接系统具备稳定、可靠的小口径适应性焊接能力,焊缝成形美观,基本无气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等焊接缺陷,可以进行高质量、高效率的焊接工作,满足现场自动焊施工的技术要求。     

油气管道全位置单枪双丝自动焊接技术

依据双丝焊技术原理,研制管道全位置单枪双丝自动焊系统,并针对X80钢级管线钢进行焊接试验,制定"内焊机根焊+单枪双丝全位置自动焊填充、盖面焊"的高效焊接工艺.结果表明,管道全位置单枪双丝焊接可有效解决现有管道焊接施工中出现的焊缝层间未熔合、气孔、未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷,保证焊接质量.同时,可将管道焊缝的单层填充厚度由传统自动焊接工艺下的2~3 mm提升至4~6 mm,且焊缝成形美观、力学性能优良,满足了管道建设工程高效化施工对焊接高效率的要求,对油气长输管道的现场焊接施工具有应用价值与指导意义.     

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.     

长输管道和工业管道焊接工艺评定的差异及工程实践

为了保证长输管道、工业管道的焊接质量,焊接前应进行焊接工艺评定。评定的目的是评价施工单位是否有能力焊出符合相应规范和技术条件所要求的焊接接头。但长输管道、工业管道焊接工艺评定的规定各有特点。通过对我国工业管道、长输管道焊接工艺评定标准的对比,分析了长输管道和工艺管道工艺评定在覆盖范围、试验要求和接受准则的不同点,完成了长输管道和工业管道的焊接工艺评定(PQR),并制订了焊接工艺规程(WPS),应用于实际的工程实践。     

X65管闪光对焊过程在线监测及工艺控制

搭建管道闪光对焊焊接过程在线监测系统,实现对工艺参数如焊接电压、焊接电流、位移及压力的实时采集、在线监测和数据存储。针对X65管线钢管闪光对焊工艺设计正交试验,在参照在线监测系统提取各组正交试验电流和位移等参数历史数据的基础上,对X65管线钢管闪光对焊工艺进行优化。通过对比分析各组正交试验不同阶段电流均值和均方差,研究管道闪光对焊过程焊接电流和进给速度变化规律,为焊接参数非线性自适应控制提供依据。     

山地管道全位置自动焊工艺

为了解决传统山地管道焊接效率低、质量差的问题，分析了焊接设备及工艺上的技术难点，采用自制研发的柔性智能管道内焊系统和双焊枪管道焊接系统，对设备和工艺进行优化，克服了山地管口组对和焊接的难点，实现了25°坡度、6D弯度条件下的管道全位置自动焊。试验结果表明，该工艺焊接效率高，焊接质量好，满足实际工程需求。     

聚乙烯管道电熔焊接缺陷的PAUT与DR检测研究

采用相控阵超声检测技术(PAUT)和数字射线检测技术(DR)对含有不同焊接缺陷的聚乙烯管道电熔焊接接头进行无损检测,通过分析不同焊接缺陷的特征图谱,探讨了PAUT和DR检测聚乙烯管道各类焊接缺陷的优劣性。试验结果表明PAUT对聚乙烯管道电熔焊接存在的工艺缺陷(冷焊、过焊)、孔洞、夹渣和未熔合缺陷都具有较高的缺陷检出率,尤其是针对不同程度的工艺缺陷,具有较高的检测灵敏度,但是对孔洞、夹渣和未熔合等体积型缺陷定性较难;DR对聚乙烯管道电熔焊接存在的孔洞、夹渣、未熔合及过焊缺陷具有较高的缺陷检出率,检测结果直观可靠,但是对冷焊缺陷的检出率较低。     

山区管道自动焊设备与工艺研究

大坡度条件下管道焊接施工是大口径长输管道敷设过程中的难点,传统的焊接方法施工效率低,同时易于出现气孔、夹渣、未熔合等缺陷。通过设备和工艺的改进,实现了纵向坡度30°下的管道自动焊施工。分析山区自动焊的技术难点,介绍了一种为山区自动焊施工设计的设备及工艺。焊接试验结果表明,这种焊接设备及焊接方法能够适应30°坡度条件下管道的组对焊接,在保证焊接质量的同时大大提高了焊接效率。     

油气管线工程站场内管道X70与WCC异种钢焊接

通过对X70与WCC异种钢焊接接头的常规力学性能试验、低温冲击试验和硬度值测定,根据"西气东输"重点工程站场内管道焊接的实际条件及"西气东输"管道焊接技术标准施工要求,制定了合理的焊接工艺,该工艺已成功地应用于"西气东输"工程站场管道的焊接,该项研究成果为管道中的异种钢焊接提供了可靠的技术参考.     

深水海底管线铺设自动焊接技术研究

针对海底管道铺设的需要,完成了管道自动焊设备研制和自动焊工艺开发.焊接工作站采用双车双枪焊接,焊接小车结构紧凑、质量轻,符合海上应用需要.自动焊设备电控系统成功实现了焊车行走同步驱动、车载计算和全位置自动焊,特别是采用CAN总线技术,不仅各个单元之间连接线缆大为减少,而且焊接系统可扩展性得到巨大提高.采用带铜衬垫的内对口器进行打底焊,背面成形良好,尤其是采用窄坡口,大幅度提高了焊接效率.管道焊接接头超声检验和力学性能试验均符合API STD1104-2005的要求.在建造场地模拟试验的基础上,成功地进行了自动焊海上试验.     

锆材质管道的焊接

对锆材质管道进行了焊接性分析,从焊接工艺的制定、工艺评定试验、质量控制等方面系统地阐述了锆材质管道焊接工艺。     

API X65管道深水铺设GMAW横向焊接温度场

为了应对管道深水铺设GMAW横向焊接熔池下坠、窄坡口、无衬垫等挑战,建立了管道三维模型并进行了网格划分,利用材料软件生成了API X65温度场材料数据库,通过模拟温度场云图与实际焊缝截面的匹配校核了Goldak双椭球热源模型,管道焊接温度场分布SYSWELD软件模拟结果与实际焊接过程相符合. 建立了焊接温度场测试系统,通过背孔法埋设的热电偶测量了API X65管线钢平板焊接的热循环曲线. 测试曲线与SYSWELD仿真曲线具有相同的温度升降趋势,上板节点温度也均明显低于下板节点温度. 采用焊缝截面平均热循环曲线作为热源进行了多道焊模拟,并进行了试验. 结果表明,多道焊焊接变形是由焊接工艺参数与残余应力释放共同确定的.     

CRC管道全自动焊接工艺的研究与应用

管道全位置自动焊技术以其特有的高效、优质、可靠性已经成为管道建设的主要方法之一.为了适应未来管道施工市场的发展要求,掌握管道全位置自动焊接技术已势在必行.本文详细介绍了CRC管道全自动焊接设备的特点,对CRC管道全自动焊接工艺进行了研究和试验,并根据CRC设备的特点、CRC管道全自动焊接工艺的特点和施工的实际情况,制定了有针对性的质量保障措施.     

一种新型厚壁全位置药芯焊丝自保护焊

针对大口径厚壁管道的焊接,采用自行研制的全位置焊接机器人,研究和设计了一种新型厚壁全位置药芯焊丝自保护焊的工艺流程.根据该工艺流程,通过编写控制程序和示教,管外壁采用向上焊,管内壁采用向下焊的焊接工艺进行了试验.试验表明,随着焊接角度的增加,焊接电压逐渐增大,但增加幅度变小;焊接角度较小时,焊枪的角度也应较小,对应的机器小车行走速度可以适当增加.试验结果表明,该种焊接工艺完全适用于大型厚壁管道的自动化焊接.     

海底管道铺设中的半自动焊接工艺缺陷分析及其预防

针对海洋石油工程海底管道铺设中所采用的半自动焊接工艺(STT半自动根焊,FCAW-S半自动自保护药芯焊丝填充、盖面)的应用和实践,介绍了此组合焊接工艺的应用特点,并通过抽查近年铺设的3000道海底管道焊口的检验结果,统计得出常见的焊接缺陷主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣等.结合海洋石油海底管道铺设过程中的实际施工情况,分析了几种常见焊接缺陷引起的危害以及缺陷产生的原因,并提出了相应的预防措施.     

长输管道全自动焊接边缘未熔合产生原因与抑制技术

全自动焊接技术具有焊接速度快、坡口角度小、焊接面窄等特点,广泛应用于长输管道焊接中。长输管道全自动焊焊缝的射线检测(RT)底片中经常出现线型影像,该线型影像一直被误认为是伪缺陷。以此为研究对象,通过反复工艺评定试验,对比不合格射线检测(RT)样片,发现此类线型影像并非伪缺陷,而是由边缘产生的未熔合线性缺欠;根据缺欠产生原因,研究长输管道全自动焊接边缘未熔合抑制技术,提高了长输管道全自动焊的焊接质量,其一次焊接合格率可达98.5%以上。     

埋地管道断裂失效分析与剩余寿命预测

某段埋地管道发生断裂泄漏。通过对管道断口宏观和微观观察、材料化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验和应力分析,找出了管道断裂失效的原因,并对管道进行修复后剩余寿命预测。分析结果表明:由于管道存在焊接缺陷,导致埋地管道焊缝的有效承载面积降低,当地面沉降或路面载荷高于管道焊缝的承载能力时,管道焊缝处发生脆性断裂。在只考虑管道内压对管道的影响时,管道均匀腐蚀缺陷通过一级评价,在未来5年的使用周期内可以满足工况要求。建议改进管道的焊接工艺,严格控制沉降和外载荷突出部位的管道焊接质量,严格控制未焊透、气孔等焊接缺陷,并加强管道在实际运行中的监测,做好预警措施。     

半自动根焊+全自动填充盖面的X100钢管道焊接方式研究

通过查阅当今有关长输管道及X100钢焊接研究的部分文献,总结了当今大口径管道的主流焊接方式,并分析当今主流焊接方式是否适合X100钢管道的实际焊接应用,从而提出了本文的主要研究应用方向和内容。结合笔者长输管道施工经验,在现有长输管道焊接工艺研究的基础上,提出了设备、焊材的选型,确定了新的焊接工艺参数,并通过工厂实际焊接,对获得的合格焊口进行力学性能试验,取得了满意的结果,也论证了本文提出的焊接方案的可行性。     

管道全位置超声波-MAG复合自动焊接系统

超声波-MAG复合焊接技术作为一种新型的焊接方法,将超声波力与能量的特点和常规的焊接过程进行机械耦合,能对焊接中的电弧、熔滴和熔池等产生作用。设计搭建了管道全位置超声-MAG复合自动焊接系统,在选定的工艺参数下,完成了焊接试验,试验结果验证了超声波-MAG复合自动焊接系统应用于管道焊接的可行性。超声波-MAG复合自动焊接系统的焊接短路过渡过程更加稳定,短路频率明显提高,飞溅量明显减少,提高了生产效率,也提升了焊接质量。