超声相控阵技术对聚乙烯管道焊接接头的检测研究

介绍了聚乙烯管道焊接常用的热熔焊接及电熔焊接的工作原理,对焊接过程中常见的缺陷形式进行了总结。另外,着重介绍了超声相控阵技术在聚乙烯焊接接头缺陷检测中的应用,并采用该技术对聚乙烯电熔焊接时常见的电熔夹杂、电熔冷焊、电熔过焊、电熔承插不到位、电熔孔洞及聚乙烯热熔焊接时出现的热熔夹杂、热熔孔洞、热熔未熔合等缺陷进行了表征分析,结果显示,超声相控阵技术可有效对聚乙烯焊接时常见缺陷进行识别,且表征结果具有可追溯性。     

PE管道热熔对接接头的TOFD检测

研究了PE管材热熔对接接头的超声衍射时差法检测工艺特性,对人工缺陷试样及现场实际缺陷进行检测,验证了该工艺的可靠性。结果表明,超声衍射时差法技术能够可靠地检测出PE管材热熔对接接头中的典型缺陷。     

焊接缺陷对聚乙烯管道焊接接头强度的影响

聚乙烯燃气管道由于其耐腐蚀、柔性好、施工效率高等优良特性,已逐渐在城镇燃气运输中取代钢制管道,成为主要的输送方式。聚乙烯管道的安装主要采用电熔和热熔焊接方式,存在的主要焊接缺陷有过焊、冷焊、氧化皮未去除、电阻丝错位、孔洞等,文中研究了不同焊接缺陷对聚乙烯焊接接头强度的影响程度及影响机理。采用拉伸、压扁、SEM和EDS测试方法对带有人为缺陷的焊接接头进行分析测试。拉伸、压扁力学性能结果表明,影响聚乙烯管道焊接接头强度的主要缺陷为冷焊、过焊、氧化皮未去除、电阻丝错位,其中氧化皮未去除对接头强度的影响最大,为正常焊接断裂应力的0.4%;SEM和EDS测试结果表明,含有氧化皮的管材分子链易交联、断链,流动性差,热氧老化的硬质斑块和机械划伤阻碍了聚乙烯母材大分子链的扩散,同时在紫外线、光、热等作用下,氧与聚乙烯表面分子链发生反应,形成大量羟基自由基团,使得聚乙烯分子链发生热氧老化和降解,大大降低了聚乙烯接头强度。     

聚乙烯管热熔对接焊缝超声检测实验研究

PE管作为燃气运输管道已得到越来越广泛的应用,但PE管热熔焊对接接头的内部质量仍然没有找到可靠的无损检测方法。提出超声无损检测方法对焊接接头进行检测,首先分析了超声检测原理,然后设计和制备含缺陷的PE管焊接接头试块,通过建立实验测试系统,选择和标定测试参数,选用2 MHz纵波对试样进行超声检测,衰减系数约为0.633 d B/mm,实际K值约为0.94。检测结果表明,采用超声纵波倾斜入射的方式对焊接接头内部缺陷有很好检测灵敏度,可以获得缺陷位置,误差约为1~2 mm,可以满足工程需要,但是对于缺陷的定量还需要做进一步研究。     

埋地聚乙烯管道热熔接头的超声相控阵检测

在分析聚乙烯管道热熔接头常规超声检测工艺的基础上,提出了超声相控阵动态聚焦和S扫查成像技术,对聚乙烯管道热熔接头进行了检测。检测结果验证了该方法的可行性,并对在役埋地聚乙烯管道热熔接头进行了工程检测验证,为超声相控阵技术在埋地聚乙烯管道检测中的推广应用提供了经验。     

聚乙烯管夹杂焊接缺陷的超声波检测

为保证聚乙烯管道热熔焊接质量,对焊接面的不同夹杂缺陷进行了超声波无损检测研究。采用与管道弧形面接触的低频率探头,在切除管道焊缝内外翻边后,对不同夹杂缺陷进行检测和分析。结果表明,超声波检测方法能检测出聚乙烯管道热熔焊接的各种夹杂缺陷,并能有效地定位和定量。     

基于持续激励红外热像技术的聚乙烯管热熔接头缺陷检测

针对热熔连接聚乙烯管道的接头结构特点和材料热特性,建立了聚乙烯管道热熔接头内部缺陷的红外检测模型,首次提出了基于持续激励双面透射检测的聚乙烯管红外热像检测方法. 采用有限元模拟和试验研究相结合的方法,对聚乙烯管热熔接头内部孔洞缺陷进行检测对比,验证了检测方法和研究手段的可行性和有效性,得到了孔洞缺陷的红外识别方法. 结果表明,试验和模拟获得的接头外表面温度随时间变化的趋势基本一致,缺陷热像图形基本相同,缺陷检测特征参数指标良好;从红外检测热像序列图中可以清晰地识别出缺陷位置和相对大小,持续激励红外热像透射检测法可作为一种对聚乙烯管进行无损检测评价和健康监测的新型方法.     

燃气用聚乙烯管道热熔焊接头的破坏性检验技术

介绍了燃气用聚乙烯(以下简称PE)管道热熔焊接接头质量检测方法的分类,对拉伸试验、静液压试验、弯曲试验和拉伸蠕变试验4种破坏性检验技术的试件取样、试验方法以及试验结果的评定,为PE管道热熔焊接工艺的制订提供可靠的依据,同时确保了焊接接头的质量。     

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。     

压水堆核电厂核安全3级高密度聚乙烯管道对接热熔焊接技术

在以往的压水堆核电厂中,核安全级的管道均由金属管材制成。随着高密度聚乙烯HDPE制造技术的提高, ASME BPVC已将其用于核安全3级的管道建造过程中。文中根据ASME BPVC规范,对高密度聚乙烯HDPE的对接热熔焊接技术进行了分析和归纳,为我国高密度聚乙烯HDPE管用于核电厂核安全级管道的热熔焊接技术提供参考。     

国内外长输管道常用焊接工艺

针对国内外长输管道近十年常用焊接工艺应用基本情况,从焊接工艺的组合情况、匹配的设备及其适应性、适用的焊接材料、施工效率、无损检测情况、完成的接头力学性能、国内相应技术掌握的程度及新工艺技能培训的周期、相应焊接工艺适用的场合、相应焊接材料适合的管材等级等方面进行系统的阐述,旨在增进国内同行对长输管道焊接工艺应用基本情况的了解,便于管道焊接技术人员进一步优化焊接工艺和选用合适的焊接材料和设备,也可为各长输管道工程公司高层在优化投资和决策组建焊接施工机组时提供技术参考.     

聚乙烯管道热熔对接接头的超声相控阵检测

在研究聚乙烯管道热熔对接接头超声检测中超声波反射规律的基础上,提出对该接头使用超声相控阵检测技术。研制了基于相控阵聚焦和超声实时成像技术的超声自动检测系统,通过液体楔块的声阻抗匹配,克服了聚乙烯材料声衰减严重和检测界面声能损耗对超声检测造成困难的问题。通过制作典型缺陷的聚乙烯接头缺陷试样,进行了可靠性测试和工艺试验,结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯热熔对接接头中的典型缺陷。     

应用DSC技术研究在役PE燃气管管材的焊接性能

采用DSC技术测量了在役PE燃气管管材的热性能参数,结果显示管材热性能存在非均匀性,管道之间也存在着一定差异。面对在役PE燃气管热熔焊接时,仅按照焊接技术规则来确定焊接工艺参数存在不合理性,可能出现吸热时间过长或过短、焊接压力过大或过小等影响焊接质量的情况。所以,在役PE燃气管热熔焊接应综合考虑管材具体性能参数来制订焊接工艺参数,以保证焊接接头的强度。     

纯锆反应器焊接工艺

介绍了锆板的焊接特点及锆材焊接过程中的注意事项.以1台纯锆反应器为例,讨论锆材设备中主要焊接接头形式、焊接方法、匹配的焊接材料、合理的焊接工艺参数和保护措施.并对焊接完成的反应器进行外观颜色检验、无损检测、水压试验和气密性试验.试验结果表明:所选择的焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和焊接保护措施是合理的,保证了焊接接头性能符合标准和设计的技术要求.     

聚乙烯管道焊接接头超声波检测中的动态滤波器设计

使用了超声相控阵技术及B扫描实时成像对各种聚乙烯管道焊接接头进行检测。超声相控阵检测系统中的接收动态滤波器模块对超声成像的图像分辨率和探测深度等指标有着较大的影响。进行了动态滤波器的设计,并且运用到聚乙烯管道接头检测的工程实践中。     

GX4CrNiMo16-5-1马氏体铸钢件焊接技术的试验性研究

根据GX4CrNiMo16-5-1马氏体不锈钢铸钢件化学成分和力学性能特性,分析采用GMAW和GTAW两种焊接方法对该类铸钢件的焊接性。根据铸钢件产品技术条件,匹配合理的焊接材料、焊接工艺参数,通过多组焊接工艺性试验,对焊接接头进行无损检测、力学性能检测,确定选择的焊接技术对产品焊接的可靠性。     

高密度聚乙烯管道电熔焊接头基本力学行为

焊接技术是工程塑料管道的主要连接方法，直接影响高密度工程塑料管道的安全应用。研究焊接接头在不同温度下的基本力学行为，具有重要的意义。有鉴与此，采用文中设计的试样形式，对不同温度下高密度聚乙烯燃气管道电熔焊接头的基本力学行为进行了研究。结果表明，常温下，焊缝结合面所能承受的力高于管材和套筒材料；为了得到该接头的剪切强度，必须采用在接头电熔套筒侧开人工槽的方式，来缩短有效结合面的长度；随着温度的降低，要得到接头在不同温度下的剪切强度所对应的焊缝结合面的有效长度缩短，剪切强度呈上升的趋势；随着温度的降低，高密度聚乙烯材料对尖锐缺口的敏感性急剧上升。     

焊接环境温度对铝合金焊接接头疲劳性能的影响

铝合金焊接过程中,环境温度因素对焊接质量的优劣起着不可低估的影响。对不同环境温度条件下焊接的A5083铝合金接头进行疲劳性能试验,结果显示常温与高温环境下焊接的接头疲劳极限几乎一致,而低温环境下焊接的接头疲劳极限显著提高;对焊接接头进行无损检测,对疲劳试件进行断口分析显示低温环境下焊接接头含有极少量的小气孔而常温与高温环境下含有的气孔数量较多、尺寸较大。焊接环境温度通过影响气孔的生成进而导致接头疲劳极限的差异。     

高密度聚乙烯热熔焊缝的PAUT和TOFD检测

针对常规超声检测技术较难检测高密度聚乙烯热熔焊缝的现状,使用相控阵超声检测技术(PAUT)和衍射时差法(TOFD)对热熔焊缝进行试验性检测。对3个含有预置缺欠管件进行检测和对比,发现两种方法均能够检出预置缺欠,并能对缺欠进行准确定位。两种方法的检测数据均可记录存储,至少能够形成A/B视图,显示直观,便于缺欠定量和定性,为热熔焊缝无损检测提供了新的技术选择。     

城镇燃气聚乙烯管道热熔接头缺陷的检测技术

本文详细介绍了针对城镇燃气聚乙烯管道热熔接头缺陷的非破坏性检测技术,包括外观检测、超声波检测、超声相控阵检测、红外热成像检测、微波扫描法检测、X射线检测等检测技术。