Φ3 040 mm超大直径SAWH钢管自动补焊装置的研制及应用

为了提高补焊作业效率,针对结构钢管及桩用超长、超大直径螺旋焊管的对头焊缝和螺旋焊缝缺陷,进行了Φ3 040 mm SAWH钢管自动补焊装置的研制和应用。自动补焊装置利用旋转辊旋转轨迹和焊枪平移轨迹合成螺旋焊缝运动轨迹的原理,实现了自动跟踪补焊功能。该装置主要由补焊台架、补焊机构与旋转辊3部分组成,焊接方式采用CO2气体保护焊。生产实践应用表明,自动补焊装置的应用使焊缝质量得到了优化,并且大幅提高了生产效率,降低了劳动成本。     

粗丝CO2气体保护焊在螺旋焊管预焊中的应用

介绍了螺旋埋弧焊管预精焊机组中的预焊设备与工艺,分析了进口DC 1500数字化焊接电源的优点.针对目前国内比较成熟的螺旋焊管预焊工艺大都采用Ar+CO2二元保护气体或者Ar+CO2+O2三元保护气体的情况,重点介绍了采用CO2气体保护的预焊工艺的优缺点,对电弧形态和焊接工艺参数进行了分析,提出了CO2气体保护预焊飞溅物和焊缝成形的控制措施.论述了预焊电弧形态和熔滴过渡特点,以及相关工艺参数对焊接过程的影响.     

螺旋埋弧焊管超高速预焊工艺研究

在两步法(预精焊法)制造螺旋埋弧焊管生产过程中,预焊质量对精焊及焊管成品质量的影响较大。为了提高预焊焊接质量,设计了超高速CO2气体保护的预焊工艺,调整分析了螺旋埋弧焊管超高速预焊时的电弧形态、熔滴过渡形式,阐明了飞溅物产生和驼峰焊道的形成过程。通过系列试验研究了不同焊接工艺参数对飞溅物产生和焊缝成形的影响规律。研究结果表明,大电流、低电压、保护气体的氧化性、合适的坡口形状和焊接位置都能促进粗丝高速CO2气体保护焊获得稳定的焊接过程。同时,通过焊接试验得到了超高焊速下无有害飞溅物和焊缝成形良好的工艺参数,对指导实际生产具有重要意义。     

板对接立位实芯焊丝CO_2气体保护焊焊接工艺研究

为保证培训选手在"嘉克杯"国际焊工大赛中取得较好成绩,针对该比赛的实芯焊丝CO2气体保护焊比赛项目,即板对接立位实芯焊丝CO2气体保护焊展开了研究,通过工艺参数的细化调整,操作手法的改进,包括改进对口间隙、焊枪角度、摆动方式及控制热输入等措施,改善了焊缝根部及盖面成形,提高了接头质量,达到了提高选手焊接操作水平、控制焊缝外观成形和内部缺陷的目的。     

螺旋埋弧焊管预精焊预焊气孔成因及解决措施

为了解决螺旋埋弧焊管预焊焊缝气孔缺陷,提高精焊埋弧焊缝质量,通过对预焊气孔产生原因和焊接工艺进行分析,提出了预焊焊缝气孔的预防措施。结果表明,预焊焊缝出现气孔的主要原因是空气混入保护气体以及坡口两侧存在铁锈;在熔池凝固过程中,在焊缝表面和内部产生气孔,最终在预焊焊缝成形后形成气孔缺陷。在钢管预焊焊接时采用高Si/Mn元素焊丝、控制保护气体比例及流量、严格执行合缝间隙和坡口清洁等措施均可避免预焊焊缝气孔的产生,从而提高焊管质量。     

CO2焊和MAG焊的工艺性能及焊丝的研发与应用

通过CO2气体保护焊和混合气体保护焊(MAG)工艺性能的对比,强调MAG焊在减少熔滴过渡过程中的飞溅、改善焊缝成型、提高焊缝金属冲击韧性方面优于CO2焊接工艺.列举了MAG焊在重要构件如管线钢管等焊接方面的应用实例,提出:对薄板及要求不高的构件可采用纯CO2焊;对中、厚板及对焊缝质量要求(如韧性、外观等)较高的重要构件,推荐采用纯CO2气体 药芯焊丝或富氩(Ar CO2)混合气体 实芯焊丝两种工艺;有条件的情况下应积极使用脉冲MAG电源,以进一步提高焊速,改善过渡.同时重点介绍了日本近年关于焊丝开发(无镀铜实芯焊丝、焊后去应力回火钢材用无再热裂纹全位置药芯焊丝、低相变温度焊丝)与应用方面的研究成果.     

HFW厚壁钢管生产线对头焊接设备的改造

为了解决HFW厚壁钢管生产过程中卷板对头焊接处容易出现开裂断开的问题,分析了HFW钢管生产线剪切对焊的要求,以及CO2气体保护焊在卷板对头焊中的应用现状,采用双丝埋弧焊接工艺对HFW钢管生产线对头焊接设备进行了改造。结果表明,改造后的焊接设备完成一个对头焊的时间减少了约20 min,焊缝抗拉强度达到600 MPa,弯曲至180°焊缝无明显开裂。改造后设备的焊接效率和焊接质量得到提高,能够满足厚壁高钢级HFW钢管的生产要求。     

埋弧焊管自动补焊与手工补焊的焊缝性能对比研究

针对钢管缺陷人工补焊的不可控性,以及预精焊螺旋管自动补焊工艺的实现,选用X70级φ1 016 mm×17.5 mm规格预精焊螺旋管分别进行了内焊缝补焊、外焊缝补焊及内外焊缝补焊(同一位置先内后外或先外后内)的传统人工补焊与使用精焊设备进行的自动补焊,补焊长度大于1000 mm。补焊后通过对比人工补焊与自动补焊的焊缝冲击韧性、金相组织,验证了自动补焊的可行性,试验结果显示,自动补焊的焊缝性能好于人工补焊。     

转盘补芯装置全熔透CO2气体保护焊工艺研究

为了解决钻机转盘补芯装置焊接难度高、生产效率低的问题,采用CO2气体保护焊方法,选择合理的焊接工艺参数,成功实现了钻机转盘补芯装置的全熔透焊接。结果表明,焊缝外观成形良好,质量可靠,经相关试验检测,各项性能完全满足标准要求。本次试验成功攻克了Q345D厚板全熔透焊接技术的瓶颈,较手工电弧焊大幅提高了生产效率,在工程生产中具有重要指导意义。     

长输管道混合气体保护自动焊的工艺研究

研究了管道气体保护自动焊的熔滴过渡形式和混合气体（Ar+CO2）的比例对焊接工艺的影响。保护气体随着CO2比例的增加,熔深在平焊位、立焊位、仰焊位也在相应增加,并且保护气体比例相同时,熔深H立焊＞H平焊＞H仰焊。分析了混合气体比例对管道的焊缝质量、焊接工艺参数和焊丝的熔化速度等方面的影响。结果表明,管道自动焊的混合气体最好为“富氩气体”,其中Ar占80%～85％。     

螺旋焊管丁字焊缝自动焊修补装置研制及应用

螺旋焊管生产中存在的丁字焊缝修补问题一直为人们所关注,多年来开展了许多相关研究与探讨,研制了多种丁字焊缝修补装置。但在实际应用中还存在许多问题,其主要原因有1人们对钢管丁字焊缝质量及安全使用的担忧;2焊接效率及焊缝自动跟踪的可靠性。重点介绍了一种螺旋焊管丁字焊缝修补装置,提出了采用焊接速度控制、螺旋焊缝螺距控制的螺旋焊缝焊接工艺,实现了螺旋焊管丁字焊缝及螺旋焊缝的快速修补。目前已应用在超长螺旋桩管、水管的丁字焊缝及螺旋焊缝等修补的焊接作业中。     

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。     

真空隔热油管内外管环焊搭接接头评价方法研究

为了评价真空隔热油管的内外管环焊缝性能,开发了一种新型环焊搭接试验方法。该方法以N80-1隔热管为试验材料,采用CO2气体保护焊进行环焊焊接,并对焊接接头进行了拉伸试验、DR检测以及金相分析。试验结果表明,在筛选出的最佳工艺下焊接的隔热油管内外管封焊缝的平均抗拉强度大于700 MPa,接近管体的抗拉强度;内外管封焊缝金属与母材熔合良好,表明所选工艺合理,且DR检测结果表明焊缝没有出现夹杂、气孔等缺陷。     

X80管线钢环焊缝的焊接工艺研究

以目前在我国管道建设中使用的最高钢级X80管线钢为研究对象,采用焊接工艺试验、力学性能测试及显微分析技术研究了CO2气体保护焊工艺下X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律。结果表明:采用设计的工艺参数对X80管线钢进行焊接,X80管线钢母材及其焊接接头的显微组织均为针状铁素体和晶内针状铁素体,可以得到合格的焊接接头,能够满足管道建设工程的需要。     

不锈钢管气体保护焊接工艺研究

为了确保不锈钢管道的焊接质量,通过分析不锈钢焊接及焊接保护气体的特点,对焊接工艺进行了设计,并对某项目规格为Φ323.9 mm×25.4 mm奥氏体不锈钢管道背面充氩焊接工艺进行了分析介绍。结果表明,采用可靠的充气工装使焊缝背面得到有效的保护（残余氧含量按不超过1%的水平）,防止焊缝背部出现氧化现象;选取合理的气体流量和压力,能确保焊缝内部成形,满足焊缝质量要求;采用合适的焊接工艺与背面保护措施,可获得满足要求的焊接接头性能。