带衬垫的管道环焊缝根焊技术及焊接工艺

针对我国长输管线施工中管道环焊缝根焊难的技术瓶颈,采用φ1 219 mm带衬垫的管道气动内对口器与PAW3000双焊炬管道自动焊机配套,进行管道环焊缝根焊技术和焊接工艺研究.分别以铬锆铜和在紫铜表层喷涂镍铬陶瓷复合层为衬垫材料进行焊接试验,并与无衬垫焊缝进行比较.结果表明,以这两种材料作为管道气动内对口器的焊接衬垫,采用自动焊接工艺进行管道环焊缝根焊,可以实现单面焊双面成形,不但可焊性好,焊缝成形美观,而且具有焊接效率高,焊接质量好等特点.焊接接头的各项性能检测指标与无衬垫相当.     

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。     

管道气动内对口器衬垫材料的选取

在长距离输油气管道建设中,管道环焊缝打底焊采用带焊接衬垫的管道气动内对口器具有施工速度快、焊接质量高等特点.在研制完成φ1 219 mm带铜衬垫的管道气动内对口器基础上,结合目前我国长距离输油气管道建设中,制约施工速度和焊缝质量的关键是根焊难的技术瓶颈.重点研究了带焊接村垫的管道气动内对口器所用衬垫材料筛选、村垫焊接试验及衬垫材料的确定.研究结果表明:铬锆铜和在普通紫铜表层喷涂镍铬陶瓷复合层这二种材料更适合作为管道内对口器的焊接衬垫;采用此种方法进行管道环焊缝根焊,可以实现单面焊双面成形.     

铜衬垫自动焊在水网地区管道工程上的设计应用

随着油气长输管道自动焊技术的迅速发展,自动焊适用的区域将由目前的平原旱地进一步向水网地区扩展。文中针对带铜衬垫自动焊技术在国内某水网地区工程项目的试验验证情况,论述焊接方式选择、焊接材料选择,进行了焊接接头冲击韧性、韧脆转变温度、焊缝无损检测,以及在管道材料和施工方面需要注意的事项。文中的结论可为设计人员合理设计和充分发挥自动焊的优势提供一定的参考与借鉴。     

装配条件对X80钢外根焊接头成分与性能的影响

摘要： X80钢管道铜衬垫外根焊全自动焊接过程中,装配条件的改变对铜衬垫熔化导致的Cu元素向焊缝扩散及接头的力学性能具有一定影响。系统地分析了不同对口间隙与错边量对X80钢管道铜衬垫外根焊全自动电弧焊接接头的Cu元素含量和力学性能的影响。通过能谱分析和化学成分分析对焊缝中的Cu元素含量进行表征,利用拉伸试验、常温冲击试验及背弯和侧弯试验测量不同装配条件下接头的力学性能。结果表明,对口间隙大于1.0 mm或错边量大于3.0 mm的装配条件下焊缝成形质量差;在保证获得良好焊缝成形的条件下,对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu含量的增加,但不同条件下焊缝的Cu元素含量均低于0.5%(质量分数),铜衬垫的使用对焊缝Cu元素含量影响不大。接头的力学性能测试结果显示,不同装配条件下得到的接头抗拉强度和冲击韧性差异较小,且拉伸试样均断裂在母材位置,热影响区的冲击韧性优于焊缝,而对口间隙和错边量的增加会降低接头的弯曲性能。 创新点： 研究了不同装配条件对X80钢管道铜衬垫外根焊接头的Cu元素含量和力学性能的影响,发现对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu元素含量的少量增加及接头弯曲性能的下降,而对接头的抗拉强度及冲击韧性无显著影响。     

铜衬垫管道自动焊全自动超声波检测工艺

为了验证全自动超声波检测(AUT)对铜衬垫管道自动焊的检测适用性,针对铜衬垫管道自动焊的坡口形式优化AUT工艺方案,设计加工相应的对比试块及工艺缺陷焊缝。采用优化后的AUT检测方案对工艺缺陷焊缝进行检测,同时采用X射线数字成像(DR)检测对工艺缺陷焊缝进行对比检测,从而验证AUT对铜衬垫管道自动焊的检测能力。试验结果表明：采用AUT方式可以实现对铜衬垫管道自动焊的检测,同时保证了对不同类型缺陷的检出。     

管道环焊缝采用铜衬垫根焊及焊缝渗铜研究

针对采用带铜衬垫的管道气动内对口器进行管道环焊缝根焊(打底焊接)时,对带铜衬垫根焊的焊缝不同位置铜含量进行了测量.为了精确分析渗铜对焊缝力学性能的影响,选用荧光光谱测定仪对焊接试验的焊缝不同位置铜含量进行了精确测量,并通过相关的材料性能试验定性评价了渗铜对焊缝金属力学性能的影响.结果表明,由于受焊接高温影响,铜原子的扩散造成焊缝根焊层铜含量有微量增加.为了评价铜含量增加对焊缝力学性能的影响,还对带铜衬垫的焊缝试件进行了拉伸、冲击和硬度等力学性能试验.结果证明铜含量在一定范围内,并不影响焊缝金属的强度和韧性等力学性能.     

X65级海管环缝无衬垫封底全自动焊工艺及焊缝性能研究

在一些国外海洋油气田开发项目中，输送含有酸性腐蚀介质的海底管道环缝焊接强制要求采用无铜衬垫封底焊接技术，确保焊缝在硫化氢（Hydrogen Sulfide,H2S）酸性腐蚀服役过程中不会出现硫致应力开裂（Sulfide Stress crack,SSC）。为解决铜衬垫在封底焊接过程中铜原子受热扩散进入焊缝金属并对其性能产生破坏性影响的问题，采用表面张力过渡（Surface Tension Transfer,STT）封底焊接和熔化极气体保护焊接（Gas Metal Arc Welding,GMAW）填充盖面焊接技术，开发了一种适用于海管S型铺设的无衬垫封底全自动焊工艺并对焊缝性能进行测试研究。结果表明，横向拉伸、全焊缝拉伸、侧弯、冲击、宏观硬度及H2S腐蚀试验等均满足项目焊接规格书及DNV OS F101(2013)标准要求；焊接接头试样均通过了NACE 0177标准下的硫致应力开裂试验，可应用于含H2S酸性环境下X65级碳钢海管的焊接施工。STT表面张力过渡封底焊接属于单面焊双面成形技术，焊接热输入小，飞溅极少，焊缝成形好，是无衬垫封底焊接技术的一种可靠选择。     

直径1.4mm焊丝管道自动外焊焊接工艺

国内外大口径长输管道自动焊焊接施工中普遍使用0.9 mm焊丝内焊,1.0 mm焊丝热焊及填充、盖面焊,焊接效率偏低。针对性地进行大直径焊丝管道全自动焊焊接技术研究,实现了管道全自动高效焊接。介绍内焊机根焊+直径1.4mm气体保护焊丝管道自动外焊的成熟工艺。     

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.     

船舶焊接技术对焊接材料、焊接设备及焊接辅器具企业的需求

1 船舶工业的新形势 2006年是中国船舶工业贯彻实施"十一五"计划的开局之年,经各船舶企业的努力奋斗,使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头.主要表现在全国造船完工量达l 452万载重吨,同比增长20%,新承接船订单达4 251万载重吨,同比增长73%.中国造船完工量占世界市场份额的19%,连续12年稳居世界第三,与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小;新承接船舶订单占世界市场份额的32%,位居世界第二;手持船舶订单占世界市场份额的24%.表1示出了中国2006年三大造船指标的比较.     

A-TIG焊接熔深增加机理

活性化氩弧焊(A-TIG)焊接方法与传统TIG焊相比,具有明显的熔深增加作用.模拟了Nimonic 263 A-TIG焊接流场温度场,并对试验与模拟焊缝形状进行了对比.结果表明,同一焊接电流下,与TIG焊缝相比,A-TIG焊缝的熔深较深而熔宽较小.随着焊接电流的增加或者焊接速度的降低,A-TIG焊缝熔深呈线性增加,且比TIG焊的熔深增加效果明显.通过分析流体流动方式,进一步推测了A-TIG熔深增加机理:熔池内液体流动方式是熔深增加的主要原因,熔池中心处液体的流速明显高于熔池边缘,中心由外向内的环流为熔池内液体流动的主导方向.这个方向的环流将高温液体带到熔池底部,使熔池底部的熔化速度较熔池边缘有了明显的增加,且随着焊接电流的增加,熔深增加效果也不断提高.     

搅拌摩擦焊应用及焊接设备简介

介绍了搅拌摩擦焊的工艺过程，分析了搅拌摩擦焊焊缝及焊接过程的优缺点。对搅拌摩擦焊的应用和常用搅拌摩擦焊设备作了简要的描述。     

焊接结构材料与焊接材料的匹配

采用微合金化提高材料的综合机械性能和焊接性能是焊接钢结构材料发展的方向;采用低C、低SP和微合金化是改善强韧性匹配和提高焊接性能的重要途径。大量掺合金可制成各种焊丝、焊荆和焊条,啄满足不同需要。     

精密逆变电阻点焊的应用

首先介绍了精密逆变电阻点焊机系统，包括系统的组成，特点，然后介绍几种典型工件的焊接工艺，结果表明，这种焊机在精密零件 的电阻点焊中有其独持的工艺优势，有很好的推广应用价值。     

装载机前车架焊接工艺改进

介绍了装载机前车架的焊接结构与焊接工艺，并对焊接工艺提出改进。     

船用钢结构的激光焊接以及激光-MAG复合焊接

讨论了激光焊接和激光-MAG激光复合焊接技术及其在造船业中的最新进展,简要对比了带筋壁板结构的激光焊接特点和激光-MAG复合焊接的特点,并介绍了TWI在造船业采用激光焊接技术的研究进展.研究显示,使用光纤传输的Nd:YAG激光在造船业筋板结构焊接中有较大潜力.相对于激光焊接而言,激光-MAG复合焊接制造带筋铜结构有几个方面的优点:焊缝成形好,焊接生产率高,装配间隙的容许偏差较大.在焊接过程中,监测传感器有助于探测诱发焊接缺陷产生的各种因素.     

内孔焊接头焊接工艺评定的实施

1 问题的提出 内孔焊接头是一个全焊透的接头,没有缝隙,没有应力集中点,该结构是提高换热管与管板连接焊缝抗应力腐蚀能力和间隙腐蚀能力的重要途径.在某苯乙烯装置中的进出料换热器上管板与换热管的连接便采用了内孔焊结构(图1).该换热器为立式结构,总高度为9321mm,总重为29540 kg,管板材质为F304HⅣ,规格为δ=100 mm;换热管材质为TP304H,规格为φ31.75 mm×2.11 mm,数量1932根.为了保证内孔焊接头的使用性能符合要求,需要按相关标准进行焊接工艺评定.由于该结构的特殊性,其焊接工艺评定既不可以按照GB151附录B<换热管与管板接头的焊接工艺评定>执行,又不能完全按照JB4708<钢制压力容器焊接工艺评定>执行.经过与设计人员协商并征得国外工艺人员的确认(该装置工艺包采用的是Shaw Stone & Webster International,Inc工艺),最终确定了内孔焊接头工艺评定的检验要求.     

旋转焊枪焊接机的研制

压力容器的焊接中,最为复杂的当属端盖及其组件的焊接.端盖的形式多种多样,简单的在端盖中心焊接一个螺母,复杂的在端盖的不同位置焊接3个甚至更多的零件,给焊机的研制带来很多不便,致使焊接专机结构复杂、样式各异,有的端盖甚至要在不同的专机上进行分步焊接.