X60钢级Ф559 mm×32 mm直缝焊管预热多丝埋弧焊试验研究

为了提高直缝埋弧焊管多丝埋弧焊接速度,采用预热四丝埋弧焊接工艺进行了X60钢级Ф559 mm×32 mm规格钢管焊接对比试验,并与常规四丝埋弧焊工艺进行对比。对比试验发现,与常规四丝埋弧焊工艺相比,采用预热四丝埋弧焊工艺时,可提高焊接速度20%,降低焊接线能量10%,整体力学性能优。证明预热多丝埋弧焊工艺在保证焊缝质量、力学性能的前提下,可以显著提高直缝埋弧焊管的焊接速度,是一种优质、高效、节能的埋弧焊新工艺。

多丝埋弧焊接工艺的模拟研究

埋弧焊是现代焊接生产中应用广泛的熔焊方法之一,具有生产效率高、焊接质量好、焊接环境好等优点,被大量应用于石油化工建设行业,特别是厚壁管线、压力容器及锅炉的自动化焊接。本文结合现场实际施工,针对大尺寸的构件焊接,提出一种多丝埋弧焊接的方法,通过ANSYS软件模拟的方式进行研究,将现场施工实际的焊接模型及焊接参数进行构造编程,将焊接热源通过公式化的方式输入到APDL程序化中,使模拟的效果与现场一致,进而研究一种可以提高焊接效率,又能改善焊缝成型的新型焊接方式。

管线钢多丝埋弧焊烧结焊剂焊接工艺性能研究

对管线钢用多丝埋弧焊烧结焊剂主要组分对焊接工艺性能的影响规律进行了试验研究,在此基础上研制出一种基于MgO-CaF_2-Al_2O_3-SiO_2-MnO-ZrO_2渣系、碱度BIIW在1.2～1.5之间的新型烧结焊剂。试验表明,该焊剂在多丝埋弧焊时具有良好的焊接工艺性能,焊接接头各项力学性能均能满足X70级管线钢的焊接要求。

多丝埋弧焊工艺条件对热源参数的影响

为获得多丝埋弧焊的不同电流、电压情况下的热源模型参数,对双椭球热源模型进行了改写.采用有限元的方法,考虑了双丝焊的电弧偏转,对多丝埋弧焊的温度场与热循环进行了计算.结合有限元模拟结果和试验测量结果,通过模式搜索法对不同工艺参数条件下的双椭球模型参数进行了反演计算,获得了双椭球热源模型参数的变化规律.对特定工艺情况以及三丝焊的热源模型进行了试验与计算的对比,发现两者能达到一定的相似性,证明了反演获得的不同工艺条件下的双椭球热源模型参数的准确性.

基于APDL的多丝埋弧焊温度场模拟的算法研究

焊接温度场的分析是焊接研究的基础,多丝埋弧焊焊接温度场模拟的难点在于热流密度的计算和加载。在考虑了焊丝偏转的情况下,采用双椭球热源模型,并应用叠加原理,使用APDL(ANSYS Parameter Design Language)完成移动热源热流密度加载计算。在计算程序中采用标量参数而不用数组,保证其在一次循环中完成计算工作,从而避免了大量数值存储、调用、循环造成的计算量过大。通过三丝埋弧焊直缝管焊接温度场计算和焊缝形状对照结果表明:该方法的计算精度能够达到预计的精度,可以用于多丝埋弧焊焊接温度场的计算。

多丝埋弧焊当量线能量分析

为明确多丝焊热输入对接头性能的实际作用,通过数值模拟方法分析了X80管线钢四丝、五丝埋弧焊焊接温度场,并与实际接头的焊缝尺寸进行了对比,两者基本一致,说明数值模拟结果能够代表实际接头的热循环。在此基础上对比了数值模拟与通过热模拟试验用雷卡林模型计算的热循环参数t8/5,发现t8/5数值模拟结果相对较小,且两者在600~500℃的停留时间的差值较大。由于X80管线钢的相变温度在592~464℃,t6/5对相变及性能的影响最大。基于t6/5建立了四丝、五丝埋弧焊当量线能量的计算方法,结果表明四丝、五丝埋弧焊的当量线能量只有总热输入的79%、76%,说明若采用热模拟试验进行多丝焊接热影响区的性能分析,应该降低总的热输入才能保持与实际接头一致。

多丝埋弧焊焊缝裂纹解析

裂纹是焊接中常见的一种缺陷。在多丝埋弧焊对接焊板试验中发现焊缝横向裂纹,通过对该裂纹的微观解析,发现裂纹断面上存在大量的"鱼眼"形貌,判断该裂纹是氢致裂纹。导致该裂纹产生的主要原因是焊缝内扩散氢与焊接残余应力的综合作用,在焊接时通过控制扩散氢的来源来防止氢致裂纹的产生。

加速步长法反演多丝埋弧焊双椭球热源模型参数

结合有限元数值模拟和温度测量,运用加速步长法,反演了X70钢在多丝埋弧焊中双椭球热源模型前、后半球长半轴Cfi,Cri(i=1,2,3).结果表明,当双椭球热源模型前、后半球长半轴Cfi=6,6,8mm,Cri=15,20,30mm(i=1,2,3)时,在焊缝附近(表面距焊缝中心10mm和背面距焊缝中心14mm处)计算模拟得到的温度场曲线与实际测量得到的温度场曲线相似,两者的整体误差为0.6158,误差较小,从而证明了加速步长法反演多丝埋弧焊中双椭球热源模型前、后半球长半轴参数的合理性和准确性.

直缝焊管多丝埋弧焊焊接工艺

以材质为X70,Φ1 016×26.2 mm的直缝焊管为例,对其多丝埋弧焊焊接工艺进行了研究。对影响直缝焊管焊接质量的电源、焊剂、焊丝、焊接工艺参数进行了分析。通过分析,为各种不同口径、材质直缝焊管的多丝埋弧焊焊接工艺研究奠定了基础。

基于SYSWELD的多丝埋弧直缝焊管三维热过程数值模拟研究

采用SYSWELD焊接有限元软件,建立了多丝埋弧直缝焊管的热源模型;基于试验测试及理论分析,确定了多丝热源模拟参数;考虑材料物理性能参数随温度变化及相变对热过程的影响,对X70级Ф1016mm直缝埋弧焊管焊接三维热过程进行了计算模拟,获得了焊接温度场的变化规律。对不同时刻温度场分布特征,及焊缝附近沿焊管环向外表面上各点焊接热循环曲线的变化趋势进行了分析讨论,并对焊缝热影响区的组织演变过程进行了模拟预测。通过焊接热循环试验测试与模拟计算结果的对比分析,初步讨论了影响焊接热过程计算结果有效性的各种因素。

多丝埋弧焊低线能量化高效焊接工艺探讨

对国内外常用的几种高效埋弧焊焊接工艺(焊丝大干伸长、冷填丝、预热填丝、单电源双丝单电弧串联、单电源多细丝多电弧并联、纵列带极等)进行了探讨;分析后认为:将这些工艺巧妙合理地应用于多丝埋弧焊生产中,在保证焊缝质量的前提下,可以进一步提高焊接效率,尤其是可以显著降低焊接线能量,对于改善焊缝及其热影响区的热循环过程、细化晶粒、提高强韧性具有重要的意义。

多丝埋弧焊管焊接接头硬度与冲击韧性统计分析

采用统计分析方法对多丝埋弧焊管母材、焊缝及HAZ显微硬度和冲击韧性变化规律进行了分析,主要探讨X70钢级多丝埋弧焊管焊缝及母材区域的随机硬度分布规律,并对同种钢级不同钢厂生产的X70钢管冲击韧性分布做了对比。结果表明,不同钢厂生产的X70多丝埋弧焊管母材、焊缝显微硬度均具有较好的正态分布规律,热影响区则由于化学成分和组织性能上有较大的不均匀性,其随机硬度数据也不符合严格的正态分布,容易成为其焊接的薄弱环节。利用统计学知识可以对不同钢厂母材的硬度及夏比冲击韧性进行评价,为多丝埋弧焊管质量及工艺分析提供一种新的思路。

交流方波在多丝埋弧焊中的应用研究

通过交流方波电源参数的对比性试验研究,得出占空比波形参数的调整比偏置波形参数的调整更能有效地控制埋弧焊缝金属熔敷率的结论。进一步试验证明:电源波形的占空比参数对焊接热输入存在较大的影响,当多丝埋弧焊采用较小占空比时,有利于提高焊接接头的低温冲击韧性。

大干伸长多丝埋弧焊接工艺研究

为了改善多丝埋弧焊大线能量焊接导致的高钢级管线钢焊缝及热影响区金相组织粗化、脆化的问题,采用焊接线能量较低的焊丝大干伸长多丝埋弧焊接工艺进行了焊接试验研究,并与常规四丝埋弧焊工艺进行了对比。经过相同壁厚、材质试板的焊接对比试验发现,焊丝大干伸长多丝埋弧焊工艺比常规四丝埋弧焊工艺焊接线能量降低约20%~25%,显著改善了焊缝及热影响区的低温冲击韧性,两种焊接工艺焊接接头抗拉强度变化不明显。

直缝焊管多丝埋弧焊焊接工艺

针对多丝埋弧焊焊接工艺进行了分析和探讨,同时分析了焊丝、焊剂以及电源等对直缝焊管焊接质量具有直接影响的因素。通过上述的研究,希望能够有效的促进多丝埋弧焊焊接工艺在各种不同材质以及不同口径等方面的进一步发展。

螺旋钢管多丝埋弧焊用熔炼焊剂

1概述 螺旋钢管制造是将带钢预制成螺旋形状,然后进行多丝埋弧对接焊。这种钢管环缝焊接或螺旋制管焊接时,由于必须经过上坡和下坡位置,产生所谓的咬边和焊道中间部分的中凹等缺陷。特别是螺旋制管焊接时,焊接熔池的液态熔渣和熔融金属沿着焊接线有一定的角度流动，容易产生焊接缺陷。

海上风电基础桩多丝埋弧焊推广研究与探讨

多丝埋弧焊接技术是风电管桩生产中高效的焊接工艺方法,欧洲风电管桩制造已较为广泛地应用多丝埋弧焊焊接。根据多丝焊在国内海上管桩应用中所出现的几个瓶颈问题,基于坡口的制定与加工、焊接工艺数据库设置、设备防窜联控、设备焊接跟踪等几个方面的研究,提出了目前多丝埋弧焊接问题的解决办法。经过多年对国外风电制作方法持续跟踪研究,总结出我国风电制造与国外先进制造的差距,剖析了最新最先进的风电生产技术,以及多丝焊接能成功应用的原因,为国内风电发展提供了技术研究方向。研究结论可供相关风电管桩生产单位和焊机设备制造单位参考。

海上风电管桩低合金高强钢大厚板窄坡口多丝埋弧焊CTOD试验研究

介绍采用一种新型机械清根U形窄坡口双电三丝埋弧焊工艺对70 mm厚的海上风电管桩S355NL钢板进行焊接。对其工艺过程进行说明,并完成焊接接头宏观断面分析、冲击韧性测试及焊缝CTOD测试,试验结果均符合相关标准要求。结果表明,在给定的双电三丝窄坡口埋弧焊工艺下,可在保证焊接质量的前提下,有效提高生产效率、降低成本,且焊接接头冲击韧性和抗开裂性能良好,可以在不进行焊后热处理的条件下使用。

双细丝并联多丝埋弧焊接工艺试验研究

为了解决多丝埋弧焊大线能量焊接导致的高钢级管线钢焊缝及热影响区金相组织粗化、力学性能脆化的问题,设计了焊接线能量较低的双细丝并联多丝埋弧焊接工艺,在该工艺下进行了焊接试验,并在相同焊接环境下与常规粗丝四丝埋弧焊工艺进行了对比。结果表明,双细丝并联多丝埋弧焊工艺比常规粗丝四丝埋弧焊工艺焊接线能量降低约27%,显著改善了焊缝及热影响区的低温冲击韧性,两种焊接工艺下焊接接头抗拉强度的变化不大。