X65+Inconel 625复合管道焊接接头断裂韧性评定

针对复合管道焊接接头的断裂失效现象,采用单边缺口三点弯曲断裂韧性试验,对X65+Inconel625复合管道焊接接头不同区域(焊缝区、熔合区及热影响区)在0℃下的断裂韧性进行测试。通过在焊接接头不同区域预制表面型裂纹和贯穿厚度型裂纹,对比焊接接头不同区域CTOD值的变化趋势,结果显示组织不均匀性对CTOD值分散性的影响较大。研究表明:复合管焊接接头不同区域的断裂韧性不同,其中热影响区的应变时效区CTOD值较高,焊缝区CTOD值较低但分散性不大,而焊缝熔合区和复合层熔合区不但CTOD值较低,且分散性很大,因此熔合区和复合熔合区是X65+Inconel 625复合管道焊接接头的薄弱环节。(图4,表3,参20)     

纯铜导体的TIG焊接工艺

通过对纯铜金属(T2)焊接性的研究分析,采取预热和对称焊接等工艺措施,并对采用TIG焊接后的纯铜焊缝接头进行工艺性能评定。与火焰焊接纯铜的焊缝接头相比较,其力学性能、焊缝电阻率等都有很大的提高和改善,采用TIG焊接纯铜,更能获得综合性能优良的焊缝。     

焊接拘束条件下油气管道焊接接头的断裂韧性

在油气管道连头焊缝及金口焊接过程中,管道强力组对,工况复杂,存在较大的拘束应力,造成金口焊接接头成为薄弱环节,易发生泄漏或开裂。为了提高焊接接头的断裂韧性,设计了自拘束焊接装置,模拟金口在不同拘束条件下的焊接过程,并对焊接接头的断裂韧性CTOD(Crack Tip Opening Displacement)值进行测试和计算。结果表明:在拘束条件下,焊缝区的CTOD值与自由状态下的CTOD值相差不大;热影响区的CTOD值则明显低于自由状态下的CTOD值,且拘束应力越大,CTOD值下降越明显,韧性越差。油气管道在拘束条件下进行焊接,一定程度上降低了焊接接头的抗开裂性能,建议在金口焊接时尽量降低拘束应力,以减少对焊接接头断裂韧性的不利影响。     

M42/X32异种金属CO2激光焊接接头组织和性能的研究

利用CO2激光器对双金属带锯条齿部用高速钢钢丝M42及背部用高强度钢带X32进行焊接，通过金相显微镜，扫面电镜(SEM)，显微硬度仪，电子探针(EPMA)等手段研究了焊后高速钢M42与高强度钢X32焊接接头组织演变规律，焊接接头合金元素分布，以及不同焊接工艺对异种金属焊接接头组织及力学性能的影响.研究表明：随着焊接速度的增大，焊缝中心区等轴晶增多，树枝晶减少，且靠近M42侧熔合边界区的等轴晶更细小；各种工艺条件下焊接接头硬度均较母材高，且靠近M42侧的熔合区的硬度要高于焊缝区的硬度.当焊接功率为2 754 W，焊接速度为14 m/min时，焊接接头的性能优良，抗弯强度值达到112 MPa，达到了双金属带锯条的焊接性要求.     

大型储罐底板搭接焊接接头的缺陷分析与补强

立式储油罐(100～100000m~3)底板焊接接头型式为搭接接头,表面为平角焊缝。因受特定的安装工艺、结构形式、施工条件所限,底板背面(与基础接触面)焊缝无法施焊,形成单面搭接接头。这种接头     

AZ31镁合金薄板的交流钨极氩弧焊

探讨了氩弧焊工艺参数对镁合金焊接接头质量的影响，采用金相显微镜，对AZ31镁合金薄板TIG焊接接头进行了微观组织观察、用X-射线衍射仪等分析测试手段对相组成和力学性能进行了分析，结果发现：焊接电流为40A和45A时，焊接接头的力学性能最好，(σb为205MPa)，为母材强度的80％左右，断裂总是发生在热影响区，焊缝区组织呈细小的等轴晶，主要存在α-Mg和Mg17Al12两种相，热影响区组织较粗大。     

焊接材料强度对高钢级管道环焊缝应变能力的影响

为了评价母材、根焊材料、填充焊材料的强度对X80管道环焊缝应变能力的影响,采用非线性有限元方法,以中俄东线直径1 422 mm、壁厚21.4 mm的高纲级管道为研究对象,考虑焊接接头完整几何形貌与性质有明显差异的4种材料分区,采用钥匙孔(Key Hole)模型准确模拟裂纹张开过程中裂纹尖端的钝化行为,研究了拉伸载荷作用下根焊内表面周向裂纹的起裂行为。计算结果表明:对于双V形坡口焊接接头,根焊材料强度对焊接接头整体应变能力影响很小,可以忽略不计;填充焊材料与母材强度的高强匹配对保证焊缝区应变能力最为重要,在难以提高填充焊材料强度的情况下,限定母材的强度指标是提高高钢级管道焊接接头应变能力的有效方法。(图7,表1,参25)     

焊接接头缺陷尺寸概率分布模型研究

 从焊接缺陷的工程物理意义和数理统计的角度,对焊接接头缺陷的尺寸进行概率分布模型的研究。提出焊接缺陷在一段焊缝长度区间上产生的缺陷数符合泊松分布过程,以及缺陷产生的比率相等、为常数,并从这两个物理背景进行研究,推导出焊接接头缺陷尺寸的分布应该属于指数分布。对水利水电工程中ADB610钢引水压力管道焊接接头采用X射线检测到的实际焊接缺陷尺寸数据运用最小二乘法和线性相关系数检验法进行数理统计研究,认为焊接缺陷尺寸更好地服从指数分布。从物理意义和数理统计两方面,都表明焊接缺陷尺寸服从指数分布,两方面研究的结论相统一,因此,提出指数分布是焊接接头缺陷尺寸的真实统计分布模型,为后续进行焊接结构的可靠性评定、寿命预测奠定基础。     

X80钢管线焊接接头组织性能研究

以一种海洋用 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药芯自保护焊工艺下 X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律。实际应用表明,采用设计的药芯自保护电弧焊工艺参数对 X80管线钢进行焊接,可以得到合格的焊接接头。     

不同强度匹配的X80钢环焊接头力学性能及变形能力

环焊接头的强度匹配与韧性对管道服役安全至关重要。为了更深入掌握环焊缝的失效机理,采用力学性能测试、微观分析等方法,测试了两种不同强度匹配的高铌X80钢环焊接头的组织和性能,并借助数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)研究了焊接接头在拉伸载荷下的应变行为。结果表明:低强匹配与高强匹配的环焊接头均具有较好的冲击韧性,二者的夏比冲击吸收能量平均值相当。在拉伸载荷下,应变集中最先出现在环焊缝的根焊及热影响区部位。随着拉伸载荷的增加,高强匹配环焊接头的应变集中逐渐转移至母材,管道承受轴向载荷及变形的能力大于低强匹配环焊接头;低强匹配环焊接头虽具有较好的韧性,但因其在焊缝及热影响区存在塑性应变累积效应,易发生断裂。(图9,表4,参22)     

立式钢制储油罐焊接变形分析及控制

在施工安装过程中，立式钢制储油罐常因焊缝密集，应力状况复杂，造成油罐形体尺寸难以控制，影响了油罐的安装质量。从罐壁和罐底的焊接过程和焊接工艺方面，分析了出现焊接变形的原因及其它因素对焊拉的影响。同时提出了在施焊过程中的焊接变形应采取的措施。     

S31254不锈钢焊接缺陷分析与质量控制

在伊朗MIS油田原油处理项目中采用的S31254不锈钢是一种低碳高合金不锈钢,国内罕有使用。通过对其焊接性能进行分析和工艺试验,确定了脉冲氩弧焊工艺和相应的焊接工艺参数;对焊接过程中各种缺陷的产生原因进行分析,并制定应对办法;总结了S31254不锈钢焊接质量过程控制的关键措施,包括坡口加工、焊前预热、充氩保护、层间温度控制、环境条件限制等。研究表明:只要措施得当,过程控制到位,就能避免焊接缺陷,保证焊接质量。     

管道钢焊接工艺评定数据库系统的开发

基于可视化开发工具Visual Basic 6.0中文企业版,开发出了管道钢焊接工艺评定数据库系统.该系统含有相关管道钢焊接标准和焊工信息管理等内容,可以对管道钢焊接工艺评定中涉及的内容进行科学的存储、更新、增减、打印输出等操作,并能依据用户的不同需求,根据焊接要求方进行单条件或组合条件的查询,计算出每道焊缝的生产成本.     

管道自动焊装备发展现状及前景展望

随着高钢级、大口径、大壁厚管道的建设,以及对油气管道运行安全和环境保护要求的日益提高,传统的手工焊和半自动焊已不能满足施工质量和效率的要求,自动焊技术开始大面积推广应用。自动焊技术是基于坡口、组对、焊接于一体的管道施工技术,采用液压传动技术、机械制造技术、自动控制技术结合焊接工艺,完成现场管口的焊接任务,其焊接质量和焊接效率的稳定性在流水施工作业过程中优势明显。系统介绍了自动焊技术特点,阐述了国内外管道坡口机、内焊机、外焊机以及自动焊技术的发展现状,并对未来自动焊装备的发展趋势进行了展望。     

20×104m3油罐厚钢板焊接裂纹敏感性试验

油罐罐体由钢板焊接而成,焊缝是油罐的薄弱部位,随着钢板厚度的增加,其焊接裂纹敏感性增强.20×104 m3油罐底圈壁板采用的钢板厚度为44 mm,其焊接性能目前尚无工程实例验证,因此,对其焊接裂纹敏感性开展试验研究,以确定合理的焊接工艺参数.斜Y型坡口裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝组织为“先共析铁素体+贝氏体+针状铁素体”,组织未见异常;对于JFE-HITEN610E钢板,采用LB-62UL焊条焊接,焊缝在室温14℃、预热50℃和100℃条件下均表现出较好的抗裂性能.对接接头刚性拘束焊接裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝金相组织为贝氏体,组织未见异常;JFE-HITEN610E钢板和配套的US49/US62A(直径3.2 mm)焊丝+MF33H焊剂,焊缝在室温14℃和预热50.C条件下均表现出较好的抗裂性能.     

管道焊接施工技术管理要点

通过对输油站在管道灶接工中经常出现的焊接质量问题的分析,指出了管道焊接施工技术现场管理的重要性,尤其是在输油站的安装中,所用管子,管件,阀门等因接口尺寸偏差,母材不同,壁厚不等诸因素,易影响焊接质量,更应重视焊接施展 技术管理,焊接施工技术管理要点主要有：严格遵守焊接施工规范,焊接材料管理,焊工的管理,坡口形式,焊接作业环境,焊缝质量检验等工作,对注意事项均作了简要说明。     

突尼斯天然气管道焊接工艺方案

对于长距离输送石油天然气的管道工程，钢管的组装焊接是主要工序之一，正确选择焊接工艺、制定焊接工艺方案至关重要。一个好的焊接工艺方案，对加快焊接速度、确保焊接质量，提高经济效益都起着积极的作用，结合突尼天然气管道工程的特点，介绍了如何正确地选择焊接工艺方案，同时指出在管道组装焊接时应注意的几个实际问题。     

X80钢管的焊接

基于天然气增长的需求，管道材料的研究正朝着高强度、高韧性以及优良的现场焊接性能等多方面发展。目前，高强度、长距离、大口径管道已成为输气管道的发展方向。从焊接方法、焊接材料等方面介绍了X80钢管的环缝焊接，并分析了X80管道钢的焊接性能。列举了国外一些X80管道建设的工程实例。     

长输管道焊接方法及其选择

分析了手工下向焊、半自动焊、自动焊及特种焊等焊接方法的特点,在选择焊接方法时应考虑管道直径、壁厚、管道长度、设计条件、管子级别等因素。指出自动焊是长输管道焊接的发展方向,并对国内引进管道自动焊焊接设备提出了一些建议。     

重油燃烧机预热器测温铜管的焊补工艺

通过对紫铜与Q235－A低碳钢的特性比较及其焊接性能分析，指出采用氩弧焊焊接工艺可有效弥补铜与低碳钢焊接存在的熔合性差、易产生裂纹和气孔等缺陷，以魏岗－荆门输油管道胡集输油站加热炉附件重油燃烧机燃料油预热器内的测温铜管渗漏焊补为例，介绍了氩弧焊焊接工艺的具体流程。经压力测试和实际应用效果表明，其焊补质量完全达到相关标准的要求。