10MoWVNb合成氨高压厚壁管道焊接工艺研究

为优化10MoWVNb厚壁管道焊接工艺,减少焊接缺陷产生,保证合成氨高压管道焊接质量,通过分析10MoWVNb焊接性能,采用10MoWVNb药芯焊丝和J507MoW焊条,对氨合成废热锅炉之间连通管道进行了焊接工艺评定,对焊接试件进行了无损检测、硬度测试及力学性能试验,相关检测和试验数据符合母材标准要求。工程应用结果表明,10MoWVNb合成氨高压厚壁管道采用该焊接工艺,获得了性能优良的焊接接头,管道运行3年后进行首次检验,未发现任何缺陷,保证了合成氨装置长周期运行。

大型油气制氢炼解炉-转化炉进料系统不锈钢厚壁管的焊接研究和应用

本文论述了厚壁管TP347H不锈钢钢管的焊接要求,根据焊接接头工况和服役温度等因素,通过制定两种不同的焊接及热处理工艺,防止高温服役下产生晶间裂纹。并介绍了预制口的焊接和局部热处理造成的裂纹原因及固定口豁免热处理(避免应力释放裂纹产生在敏化区间)而选用的新焊接工艺方案,通过无损检测结果及实验结果表明,制定的两种焊接工艺成功的完成了氢制炼解炉进料系统的制作。

机动焊在P91大口径厚壁管道焊接中的应用

埋弧自动焊技术在P91钢材质的大口径厚壁管道焊接过程中,展现了理想的焊接效果和显著的应用潜力。研究分析了一种结合手工氩弧焊打底与埋弧自动焊填充及盖面的焊接工艺,其在P91钢厚壁管道焊接中的应用实践。通过这种复合焊接技术,不仅提升了焊接质量,同时也优化了焊接效率,为P91钢厚壁管道的焊接提供了一种高效的解决方案。

镍基合金复合厚壁管的FCAW焊接工艺研究

针对镍基合金复合管的焊接,为保证焊缝质量、接头力学性能及耐腐蚀性能,行业内通常采用氩弧焊进行焊接。为提高焊接效率,尝试采用药芯焊丝气体保护焊(FCAW)焊接工艺,进行镍基合金复合厚壁管的焊接,得到的焊缝质量良好,焊接接头的力学性能及耐腐蚀性能均能满足相关标准要求。

炼化工程高压厚壁管道焊接常见问题与预防措施探讨

1工程简介我公司承建的锦西石化150万Va渣油加氢装置采用单系列模式,最高工作压力21.8MPa,最高操作温度420℃,最高试验压力42MPa,最大直径DN500,最大壁厚66mm。高压系统工艺管道材质为TP321(最厚66mm)、P11(最厚54mm)、A106B(最厚50mm),高压焊口共计5.9万时(折合壁厚),其中DN300及以上自然焊口339道。

一种高信噪比电磁声表面波传感器及在厚壁管道检测中的应用

为了提高在自激自收模式下接收信号的信噪比,自行研制一种不同结构配置的电磁声表面波传感器,分析其提高信噪比的机制及影响其信噪比的因素。在自激自收模式下,由于所研制的传感器中磁铁与线圈间存在间隔,降低了磁铁中超声波的影响,进而提高了信噪比。研究结果表明,接收信号的信噪比不仅与提离距离(磁铁与线圈的间隔)有关,而且与其中心频率成正相关关系。所研制的3个不同中心频率电磁声表面波传感器性能测试结果表明,其实测中心频率与设计值一致,其指向性与理论分析相吻合。采用所研制的表面波传感器对标准样块上不同深度的缺陷进行检测,试验结果表明,当缺陷深度约达表面波波长的1/4时,即可检测到该缺陷。进一步选用中心频率1.0 MHz的表面波传感器,实现了对厚壁管道上周向矩形槽、轴向矩形槽和平底孔3种类型缺陷的检测。

基于连续小波变换的厚壁管道周向导波扫描成像试验研究

采用周向导波用于厚壁管道中的缺陷扫描检测。基于连续小波变换提取特定频率下小波系数包络信号用于厚壁管道缺陷成像。试验中斜探头以步长为2 mm轴向扫描检测轴向缺陷,得到斜探头晶片覆盖轴向缺陷不同程度时的检测信号。截取包含缺陷回波和周向回波的信号并得到频率点500 kHz的小波变换系数包络信号,与频散曲线对比分析得到检测信号主要为周向类Lamb波模态CL3。进一步利用不同扫描点处检测信号的连续小波变换系数包络信号并进行幅值包络成像。利用该幅值包络成像重构得到轴向缺陷并有效确定该缺陷的长度。基于连续小波变换得到的特定频率点处幅值包络信噪比较好,且成像结果具有较高的聚焦性。因此,利用基于连续小波变换的幅值包络成像方法可提高检测信号识别以及缺陷识别能力。

Inconel625大型厚壁管挤压损伤行为仿真

Inconel625难变形合金大型厚壁管挤压成形过程损伤演变行为,是避免挤压管内外表面裂纹缺陷的重要研究内容。通过建立的基于耦合C&L韧性断裂准则的Inconel625合金大型厚壁管挤压有限元模型,模拟揭示了关键挤压参数坯料初始温度、挤压速度、挤压比、摩擦和凹模半角对挤压过程中损伤的影响规律。结果表明,随着坯料初始温度、挤压速度和挤压比的增大,管材表面最大损伤值减小,可有效防止裂纹缺陷产生;而摩擦和凹模半角的增大,则会增大管材表面产生损伤的趋势,不利于获得无损伤的优质管材。

Inconel 625大型厚壁管挤压动态再结晶演化规律仿真（英文）

基于DEFORM-2D有限元平台,建立能准确预测Inconel 625大型厚壁管挤压过程宏、微观变形行为的有限元模型。揭示关键挤压参数对挤压管动态再结晶平均晶粒尺寸及晶粒分布均匀性的影响规律。研究结果表明,随着坯料初始温度、挤压速度和摩擦因数的增加,管材晶粒分布均匀性呈先增加后降低的趋势;增大挤压比能提高管材组织均匀性;随着坯料初始温度的升高,管材平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势;挤压比的增大能显著减小管材平均晶粒尺寸;挤压速度和摩擦因数对管材平均晶粒尺寸的影响不明显。

大口径厚壁管热挤压过程中晶粒组织均匀性数值模拟

通过对Deform-3D软件二次开发,模拟研究了新型节镍奥氏体耐热钢21Cr-11Ni-N-RE大口径厚壁管热挤压过程中晶粒演变规律,并引入晶粒组织不均匀因子Z,评估了不同坯料预热温度、挤压速度、挤压比下晶粒组织均匀性。结果表明:增加坯料预热温度、提高挤压速度、增大挤压比均使得晶粒组织不均匀因子Z降低,即有利于提高晶粒组织均匀性。通过正交优化合理选择了热挤压参数,并实际获得了具有均匀晶粒组织的大口径厚壁管。晶粒组织的有限元模拟结果与实际测量值吻合较好,验证了有限元模型的正确性与可靠性。

厚壁管有芯镦锻成形极限的研究

本文根据厚壁圆管在两端夹持、有芯轴支撑、轴向加载的条件下，视塑性试验流线分布的结果，建立了变形区域的速度场和应变速率场。采用上限法，确定了管坯镦锻成法兰制件的合理工艺参数；根据能量准则，导出了管料在变形过程中内壁产生凹陷的判别式，首次建立了管坯有芯镦锻的成形极限曲线。

厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术研究

从焊前准备、钨极摆动轨迹分析、区段分析、送丝行为分析等几方面介绍厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术特点 ,其研究成果对全位置焊接机的制造和调试具有普遍指导意义。

厚壁管件上小尺寸深锥孔的成形加工及工艺尺寸的预测

在采用上限法的流函数模式对常规厚壁管件冷挤压成形建立理想模型的基础上，定性地分析了常规开式冷挤压成形规律。然后用实验研究的方法研究了厚壁管件上小尺寸深锥孔的成形加工及预测其变形后的工艺尺寸。

厚壁管开式冷挤压坯料集合逆向预测研究

分析厚壁管无芯棒开式冷挤压的变形特点,运用场论及流体动力学的理论,建立包含坯料几何参数的运动学许可速度场。分析已知零件尺寸时,能成形该零件的坯料集合特点,根据所建立的运动学许可速度场,利用上限法原理,建立坯料逆向预测的方法。针对特定零件,利用先确定坯料内孔尺寸,再进行外径预测的方法,得出该零件可以由一组不同的挤压前坯料(坯料集合)获得。坯料集合与零件的关系曲线表明,对于外径相同内径不同的零件,随着内孔直径d0增大,零件壁厚减小,坯料集合的D1/d1整体减小;对于同一零件,能成形该零件的坯料集合中,坯料的内外径比值不是简单线性关系,随着坯料内孔直径d1的增大,D1/d1减小。根据预测结果设计试验,对模型进行验证,预测结果与试验结果误差在2%以内。

大口径P92厚壁管斜轧穿孔分层缺陷形成倾向性研究

在测定P92钢高温流动应力和热物性参数的基础上,借助于有限元软件MSC.Superform对大口径P92厚壁管二辊斜轧穿孔过程进行3D热力耦合模拟;采用Oyane韧性断裂准则分析轧件损伤场及钢管分层缺陷的倾向性,发现与顶头前端接触的轧件內表皮下一定深度区域存在破裂高危带。研究了送进角对损伤场的影响,结果表明:轧件最大损伤特征值随送进角的增大而减小,发生分层缺陷的倾向性降低。

厚壁管全位置焊接可变增益PID弧长调节器的设计

在厚壁管窄间隙全位置TIG焊中 ,弧长是影响焊接质量最敏感的焊接参数之一。由于钨极的烧损、前道焊缝的成形、熔池变化、焊件几何形状及全位置空间变化时重力引起的弧长调节的阻力不断变化等因素的影响 ,没有弧长调节功能 ,不可能维持电弧长度的恒定。特别是全位置焊接时 ,重力对弧长影响非常突出 ,必须采取特殊的控制方法克服其不良影响 ,因此作者设计了基于单片机控制的弧压传感可变增益PID控制器 ,并针对不同的弧压偏差范围采用快速控制、分离积分和附加不敏感区来改善其控制品质 。

厚壁管件无芯棒开式冷挤压极限变形程度的试验研究

分析了厚壁管件无芯棒开式冷挤压的主要参数；确定了该工艺极限变形程度的判断依据；对两种不同厚径比的厚壁管极限变形程度进行了试验研究，给出了可供实际应用的数据。

厚壁管闭式镦粗有限元分析及实验研究

为解决厚壁管在单向加压的普通液压机上进行闭式镦粗后壁厚不均的问题 ,本文提出了一种浮动凹模芯模闭式镦粗法。首先 ,介绍了该工艺的成形过程及模具结构 ;其次 ,采用刚塑性有限元法对新工艺和传统工艺进行了有限元模拟 ,比较模拟结果发现新工艺可明显地提高管件壁厚的均匀性 ;最后 ,对该工艺及传统工艺进行了试验研究 ,试验结果和模拟结果吻合良好。

厚壁管道窄间隙全位置焊接控制系统

介绍一种适用于厚壁管道窄间隙全位置自动焊接控制系统。该机采用二级分布式计算机控制系统，主机选用４８６笔记本计算机，完成数据的输入／输出和管理，采用汉语菜单，鼠标输入数据；７个８０Ｃ５５２单片机作为现场控制级计算机，完成环焊缝窄间隙实时控制，包括钨极摆动、横向调节、弧长调节、焊炬行走、送丝控制、远控盒及辅助控制等。分布式控制系统采用标准的ＲＳ－２３２数据总线进行计算机间的数据通讯，并设计了严格的通讯协议，避免了通讯碰撞和错误的发生。独特的同步联络保证了焊接开始和结束以及焊接过程中的同步。该机具有控制功能强、操作方便、工作稳定、控制精度高、便于现场使用等优点，完全满足了生产工艺的要求。

厚壁管件矫直过程中加载力的分析

矫直和弯曲是两个相反的工艺过程,但他们的变形机理是相同的。矫直过程中,矫直力的确定对矫直效果有重要的影响,是矫直过程中重要的参数之一。通过利用DEFORM有限元分析软件对管件弯曲过程中加载平衡力的变化进行数值实验,对成品管(直径为Φ720mm,厚度为δ120mm,长度为1000mm的钢管)的弯曲过程进行数值计算分析,根据塑性状态发展趋势揭示管件加载平衡力的变化规律,为矫直过程中关键参数矫直力的确定提供理论依据。