直缝埋弧焊管新工艺研究及实践

利用高频焊管机组生产直缝埋弧焊管新工艺具有生产效率高、原料成本低、焊缝安全可靠等优点。为了推动直缝埋弧焊管新工艺的工业应用,通过定性分析和焊接工艺评定确定新工艺的研究方案,实施铣边机和挤压辊等装备改造,通过理论计算和工艺试验确定钢管试制工艺参数,采用X形坡口、TBS成型、高频预焊、埋弧焊先外后内等工艺试制钢管,结果 94%的钢管成品从外形尺寸到内部质量全面达到了油气管线钢管标准要求。直缝埋弧焊管新工艺经实践验证可行,为油气管线钢管采购提供了新的选择。     

输电线路钢管塔用Q460C直缝焊管组织和性能试验研究

对Q460C高频直缝焊管的组织和力学性能及其冷裂纹敏感性进行了试验研究。研究结果表明,Q460C焊管虽然满足输电铁塔的性能要求,但若批量生产需对钢材的化学成分、非金属夹杂物的类别进行控制;由于焊缝的冲击性能与管体相比降低30%～50％,应优化直缝焊管的生产工艺,使之更加适应钢管加工工艺的变化;Q460C焊管有一定的焊接冷裂纹敏感性,但其焊接热影响区淬硬倾向不明显。在0℃及以下温度焊接Q460C直缝焊管时,应进行焊前预热,预热最低温度为100℃。     

焊管焊接温度观测器的参数补偿

焊接温度是焊管生产工艺中的重要参数,准确测量焊接温度对提高焊接质量和劳动生产率意义重大。分析了设计焊接温度观测器的理论依据及各焊接温度参数对测量结果的影响,得出了焊接温度的计算公式。介绍了高频直缝焊管焊接温度观测器的基本结构,用该观测器计算焊接温度简便易行。     

高频预焊缺陷对埋弧焊接质量的影响及控制

为了研究高频预焊缺陷对COE直缝埋弧焊钢管焊接质量的影响,简述了高频感应预焊的工艺过程及特点,介绍了其焊接过程中常见的断弧、焊瘤、错边、开裂、坡口损伤等缺陷,分析了焊接缺陷产生的原因,并从坡口设计、管坯成型、焊接工艺参数、操作方法、补焊等各工序角度提出了预焊质量控制措施,有效减少了预焊缺陷的产生,实现埋弧焊管生产质量和效率的提高。     

HFW焊管静水压试验渗水缺陷分析

针对某X65级φ323.9 mm×6.4 mm高频直缝焊管在静水压试验过程中出现的渗水现象,对渗水钢管进行了压扁试验,并在SEM(扫描电子显微镜)下对断口形貌进行了分析.结果表明,焊管渗水的主要原因是焊缝中存在穿透性裂纹,而形成穿透性裂纹的原因是焊缝中心处存在焊接缺陷,这种缺陷在外力作用下,就会扩展到内外表面最终开裂.     

高频焊管焊接热影响区（HAZ）的控制

研究发现,高频直缝焊接钢管的焊接热影响区（HAZ）性能是影响焊接质量的重要因素。影响HAZ的因素有很多,如何根据所生产的焊管产品来准确调整这些影响参数,从而获得良好的HAZ性能是人们长期以来研究的重要课题。介绍了一种开环控制的焊接HAZ控制技术,将经验知识与理论计算相结合,规范了高频焊管机组运行,使操作者能够更准确地了解机组的运行状态,用较短的时间完成焊管机组成功运行的参数设置。     

一种新型自旋式钢管内壁除尘装置的设计与应用

直缝埋弧焊管生产过程中,钢管内壁的尘土和浮锈等杂质直接影响内焊缝的焊接质量,内壁除尘装置作为直缝埋弧焊管生产线上内焊前的辅助设备,对提高直缝埋弧焊管的焊接质量起到重要作用.介绍了一种新型的自旋式钢管内壁除尘装置,通过利用压缩空气以及可调喷嘴的吹扫力和反作用力,形成吹扫装置的自行旋转吹扫,达到钢管内壁的全方位、全覆盖面的...     

X80直缝埋弧焊管扩径焊缝开裂原因分析

简要介绍了目前直缝埋弧焊管在油气输送管线中的应用情况,针对某焊管生产企业在采用国产X80钢板生产直缝埋弧焊管时,出现个别钢管扩径后沿内焊趾开裂的问题,通过对钢管生产的工艺及参数、扩径前后钢板性能、焊接接头性能的分析,认为钢板屈服强度接近技术条件的上限,是造成钢管扩径时开裂的主要原因。通过调整铣边、成型、焊接、扩径等工艺参数可有效解决扩径时沿内焊趾开裂问题。     

基于神经网络的直缝焊管高频感应焊接质量预测

通过对直缝焊管高频感应焊接过程机理的深入研究,确定了影响焊接质量最大的开口角度、电流频率和线圈到焊接V点距离这3个工艺参数,同时提取表征焊接质量的焊缝处沿钢管壁厚的温度差和焊接热影响区最大等效残余应力这两个预测目标,然后利用遗传算法优化的BP神经网络建立了上述工艺参数和预测目标之间的非线性映射模型。测试结果表明,预测精度在±5%以内,BP神经网络的泛化能力良好,可以应用于直缝焊管高频感应焊接质量的实际预测。     

高强度低碳贝氏体钢管的研制及在东海大桥的应用

介绍了采用高强度低碳贝氏体钢、通过调整冷弯成型及焊接工艺参数来实现东海大桥护栏用直缝焊管的生产情况.对原料成分和力学性能对冷弯成型工艺参数的影响,轧制线速度和焊接高频功率对焊接质量的影响等进行了试验研究.结果表明: 当焊接高频功率为295～300kW,线速度为9～17m/min时,用MDB400钢生产的φ114mm×6mm钢管,其焊缝组织为贝氏体+细晶铁素体+珠光体组织,且含碳量低,冷裂纹敏感性小,各项指标均符合产品标准要求.     

焊后热处理对摩擦焊钻杆性能的影响

为了提高摩擦焊钻杆的性能及其在钻井作业中的安全性,针对摩擦焊钻杆冲击试验中个别试样韧性极差的情况,通过金相、化学成分和硬度等理化检验分析,将焊接区域的组织特征和热处理过程中的组织特征进行对比分析,得出了焊后热处理工艺不当可导致管体局部产生异常组织、韧性变差的结论。最后给出了控制摩擦焊钻杆焊接质量的建议,即合理控制和优化焊后热处理过程中的保温方式、保温时间和冷却速度等参数,有效避免了缺陷,提高了摩擦焊钻杆的整体质量。     

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%～99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。     

直缝埋弧焊管焊缝CO气孔产生的原因

针对直缝埋弧焊管生产过程中焊缝产生CO气孔的原因进行了分析,得出直缝埋弧焊管生产过程中产生CO气孔的工艺原因是焊接电流小而焊缝熔深大的结论。并针对CO气孔产生的原因在焊接工艺方面提出了相应的改进措施:在电流较小时更换细焊丝;增大一丝电流;减小预焊合缝钝边间隙;改变坡口尺寸;提高预焊缝焊接质量;降低焊速。在钢管生产过程中采用以上措施后,有气孔缺陷钢管的比例从生产初期的40%降到2%以下,钢管的生产效率提高50%以上。     

用现代化焊接工艺制造高质量高频焊管

分析了当前高频焊管焊接工艺及其应用情况。指出采用先进的固态高频焊接电源代替传统的真空管焊接电源是提高高频焊管焊接质量和生产效率的主要方式。根据固态高频焊机的设计原理,结合试验重点介绍了新的高频焊接工艺中焊接功率、焊接速度、焊接频率和钢管直径之间的相互关系,给出了相应的数学公式及曲线图,有助于相关技术人员了解各个工艺参数和焊接质量之间的重要关系,使高频焊管质量得到较大的提升。     

较高焊速下螺旋焊管质量控制技术的探讨

介绍了在较高焊速下所进行的螺旋焊管工艺评定试验情况，并对提速后生产初期出现的主要质量问题——内焊缝凹陷、咬边等焊接缺陷产生的原因及控制措施进行了探讨，同时提出了进一步扩大提速空间的几点建议。     

NBG焊接质量控制在不锈钢管道上的探索与应用

为了保证焊接质量及生产效率,采用无背部保护气（NBG）工艺将STT半自动封底焊技术应用于316L奥氏体不锈钢管道的对接,实现了管道对接单面焊双面成形。同时,从STT焊接工艺试验以及焊接全过程出发,针对NBG焊口的固定焊,进行了焊接过程控制,并提出了常见焊接缺陷的规避措施。NBG焊接技术的应用,既实现了奥氏体不锈钢管的背部免充氩气保护焊接,同时避免了由于充气导致的潜在不安全因素的产生。研究结果为STT在不锈钢管道焊接质量控制以及推广提供参考。     

高频焊管焊接过程的微机综合自动控制

对焊接过程的主要工艺参数（焊接温度、焊接挤压力、焊接速度及带钢厚度等）进行优化，并在此基础上确保焊接温度和焊接挤压力稳定，是提高高频焊管焊缝质量的可靠途径，笔者在参考当前国际焊接过程自动控制的最新技术的基础上，提出了一整套适合国内现有条件的高水平的高频焊管焊接过程微机综合自动控制系统。经过长期研究，认为该方案比较成熟，在现今较为先进的硬件、软件系统支持下将更为可靠，并能为优化焊接规范，提高焊管焊缝质量，建立起良好基础。     

双金属复合管焊接工艺研究

为了介绍双金属复合管采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊组合焊接方法,以及采用镍基填充材料各焊层的焊接工艺参数及操作要点,以L245N/316L钢级Φ168.3 mm×（11+2） mm双金属复合管为例,详细介绍了双金属复合管的焊接工艺,包括焊接工艺参数、封焊及组对、焊接方式以及焊后检验返修等。并发现通过焊前检查、焊接操作过程的控制、焊后的清理等工序,可以有效防止焊接缺陷的产生,保证了双金属复合管的焊接质量。     

螺旋埋弧焊管预精焊生产线导电刷结构改进

在螺旋埋弧焊管预精焊焊接过程中,导电刷与钢管表面接触是否良好,直接影响钢管埋弧焊缝及管体表面质量。通过增强导电刷底板强度,增加导电刷数量,优化导电刷角度调节及固定结构等,解决了焊接过程中由于导电刷与钢管表面接触不良产生的焊缝缺陷及钢管表面电弧烧伤问题,提高了焊接质量,减少了导电刷更换频次及使用数量,节约了材耗,实现了改进的目的。     

小直径厚壁高频焊管成型孔型改进

形成高频焊管成型缝壁厚V形口的根本原因是:变形管坯对接边边缘存在不可避免的变形盲区,且管壁越厚,管径越小,壁厚V形口越明显,对焊缝强度的负面影响越大。因此,小直径厚壁管的变形盲区相对更宽,造成管坯边缘成型质量不良,对焊缝强度的负面影响非常显著。采用边缘双半径孔型设计能够在变形盲区存在的情况下,实现待焊管坯对接面平行对接,通过变形工艺的改进,保证了小直径厚壁管的焊缝强度。