核电厂高压蒸汽管道焊缝切割装置的研制

为了修复某核电厂GPV高压缸排汽管膨胀节导流筒焊缝因热处理不当导致的开裂,研发了一款焊缝切割装置,用于将开裂的焊缝切除并加工坡口以进行下一步的自动焊接修复。首先利用SolidWorks对焊缝切割设备进行了机械设计并三维建模,对驱动电机进行了选型计算,设计了控制系统架构,随后制作了设备样机和膨胀节导流筒模拟体,最后在试验室利用模拟体对设备样机的性能进行了连续切削试验,验证了该装备能够高效完成膨胀节导流筒开裂焊缝的切除和坡口加工,且坡口加工质量优良,装置性能稳定。

石化装置小接管隐患分析及检测与管理对策

由于石化装置小接管结构独特,服役环境恶劣,在其设计制造、焊接安装、检验检测和运行管理方面存在很多问题,与设备及管道本体相比,小接管更容易发生腐蚀破坏,形成安全隐患,小接管已经成为石化装置腐蚀和安全管理中的重点和难点。该文分析了石化装置小接管的结构特点和服役环境,从设计、制造、安装和运行等四个方面对常见的小接管隐患问题的来源进行了阐述;并根据具体隐患问题来源提出了相应的管理建议和检测措施,从而减少了事故隐患,保障了石化装置的安全运行。

核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验疑似线性缺陷分析

为探究核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验出现的疑似线性缺陷的产生机理,采用扫描电镜、原子探针等方法分析了存在疑似线性缺陷的焊缝微观组织与显微硬度,讨论了显微组织中的微细孔隙形成原因,并采用孔隙率表征了微细孔隙分布。研究表明,疑似线性缺陷不是真正的焊接缺陷,存在疑似线性缺陷的焊缝组织均由奥氏体与δ铁素体构成,不同区域的δ铁素体含量基本相同,存在疑似线性缺陷的焊缝的孔隙率为0.06%,高于无疑似线性缺陷区域的0.03%。显微组织中微细孔隙率的差异是导致疑似线性缺陷产生的主要原因,但孔隙率的差异不影响焊缝的显微硬度分布。该研究为类似射线检验出现的疑似线性缺陷提供了评判新思路。

螺旋埋弧焊管全管体扩径工艺与性能研究

随着管道建设对管材性能一致性要求的提高,以及全位置自动焊工艺对管材几何尺寸精度更高的要求,需要研究改进螺旋焊管制备工艺。开展了X80钢级Φ1219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管全管体扩径工艺试验,对比分析了扩径前后管体的几何尺寸、残余应力及力学性能变化。结果显示,随着扩径量的增加,管体尺寸精度大幅提高,在扩径率为0.75%时,管体不圆度降低了20%,周长一致性提高了71%,噘嘴量减少35.4%,管体切断后对应的两个管端直径差值在1 mm之内;扩径可以进一步降低管材成型焊接形成的整体内应力以及表面应力,使得螺旋埋弧焊管残余应力一定程度减小;扩径后管材强度和屈强比略有上升,韧性略有下降,管材强度的一致性大幅提高,管材相关性能指标优于设计及施工标准要求。结果表明,X80钢级Φ1219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管扩径工艺技术是可行的。

异型变截面多腔体构件的制作方法

主要介绍了咸阳机场工程的异型变截面多腔体柱构件,本工程钢柱整体柱结构以八边形转双支五边形为主,其中八边形和五边形为整体的核心支撑构件,其焊接质量、拼装顺序和加工尺寸精度显得尤为重要。从加工制作角度对八边形转五边形的制作重点、难点进行深层次分析,包括异型钢柱边缘斜角的加工、弯扭板件的制作工艺、雨水管的拼装工艺顺序、构件的装焊工艺顺序等,保证了八边形转五边形构件制作的可操作性以及结构的可靠性。为后续的类似的加工工艺提供一定借鉴和参考价值。

核电厂主管道手工焊与自动焊工艺对比分析

以M310核电机组主管道Z3CN20-09M奥氏体不锈钢为试验对象,研究手工焊与脉冲TIG自动焊在焊接收缩量、焊接接头组织、力学性能等方面的差异。研究结果表明,脉冲TIG自动焊焊接收缩量较小,焊缝组织分布更均匀,晶粒尺寸更细小,焊缝的强度、塑韧性和抗变形能力更优异。

Q235取水管道腐蚀穿孔原因分析

用旋转挂片失重实验、电化学实验、水质分析、材质分析和腐蚀产物的XRD分析等方法,对某火电厂Q235取水管道腐蚀穿孔原因进行了分析.结果表明:天然水中溶解性杂质及腐蚀产物在管内表面的沉积形成了氧浓差电池,发展成闭塞电池后加剧了沉积物下的腐蚀,直至穿孔.

AP1000核电站主管道焊接变形与残余应力研究

与"二代加"核电站相比,AP1000核电站主管道首次采用TP316LN控氮奥氏体不锈钢的整体锻造技术。本文通过主管道试件焊接变形与残余应力测试,为主管道安装设计提供技术支持。试验表明,主管道在焊接过程中焊接变形主要集中于焊接的初始阶段,焊接1/4厚度时,变形量为4 mm左右,焊接完成后,焊缝收缩量高达6 mm。盲孔法测试结果表明,主管道焊接残余应力主要集中于热影响区,轴向应力略高于环向应力,高达245 MPa。

双相不锈钢管道全位置焊接残余应力三维有限元数值模拟

以热弹塑理论为基础,利用ANSYS非线性分析有限元程序,对双相不锈钢管道接头环焊缝残余应力进行三维数值模拟。建立了管道全位置焊接瞬态温度场和应力场三维移动热源模型,获得了环焊缝焊接接头轴向和环向残余应力的分布规律:在管道接头内表面的焊缝及近缝区的轴向和环向残余应力均为拉应力,随着离开焊缝距离的增加,由拉应力逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力,而环向残余应力为拉应力。从环向位置上的应力变化规律可以看出正半周和负半周的应力分布具有明显的对称性。研究结果为优化生产工艺,控制残余应力提供了理论依据。

焊管机组递送辊压力的优化分析

递送机是焊管机组的重要设备之一,为整个机组提供动力。递送辊对钢板产生驱动力的同时又因为弹性变形的影响会对钢板前进造成阻力。主要分析了递送辊压力的确定方法;在定量分析的基础上对递送辊压力进行了优化计算,通过数学和计算机编程的方法计算出满足生产要求的递送辊上的最小压力。

国产压水堆核电站机组主管道疲劳裂纹扩展特性实验研究

在室温条件下,对国产压水堆核电站主管道母材及其TIG接头试样进行疲劳裂纹扩展试验,并采用光学显微镜观测裂纹扩展路径,结合扫描电镜观察试样断口微观形貌。试验结果显示TIG接头的裂纹扩展速率高于母材,基于简化的四参数全范围Forman模型可以表征主管道母材与焊材全范围的疲劳裂纹扩展规律。疲劳裂纹在奥氏体与铁素体相内主要呈穿晶扩展,但在部分区域裂纹沿?/?或?/?相界产生分支。

电站锅炉用耐热钢管焊接接头再热裂纹研究进展

从再热裂纹的特征、形成机理和预防措施等方面综述了火力发电机组电站锅炉用耐热钢管焊接接头中再热裂纹的研究进展。目前关于再热裂纹的研究和应用还不十分深入,认识也不统一,对部分材料发生再热裂纹现象的解释还不充分,甚至存在相互矛盾之处。今后对电站锅炉用耐热钢管焊接接头再热裂纹的研究应集中在材料成分与性能的优化、沉淀析出、失效模型和高分辨率组织等方面,同时应建立再热裂纹评价系统以实现再热裂纹的预测与评价。

窄间隙自动焊在核电厂主管道焊接中的应用

我国核电厂主管道焊接一直采用传统的焊条电弧焊工艺,施工强度高、效率低、焊缝质量不易控制。为了适应核电快速发展对质量和工期的要求,窄间隙脉冲TIG自动焊工艺应运而生。本文介绍了该工艺的焊接设备、坡口形式、填充材料及焊接工艺参数等,焊接接头金相观察、力学性能试验结果及自动焊与手工焊产品焊接的对比分析表明,窄间隙脉冲TIG自动焊工艺在核电厂主管道焊接中的应用是成功的,且具有显著优势。

耐热钢厚壁管环焊残余应力的有限元分析

以热-弹塑性理论为基础,建立了厚壁管环焊残余应力的二维轴对称有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件,模拟了耐热钢厚壁管环焊对接的应力分布。结果表明,焊缝内表面及其附近处的轴向应力和环向应力均是拉应力,而外表面是压应力,接头处内表面应力水平高于外表面;径向应力数值远低于环向应力和轴向应力;各方向残余应力的最大值均位于距管道外表层一定距离处,其数值大小接近于材料的屈服点应力。

电站锅炉SA335-P91高温高压蒸汽钢管焊接工艺

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。SA335P91钢焊接性的主要问题是冷裂纹敏感性较强以及冲击韧性下降。针对上述问题进行焊接工艺评定试验,选择GTAW+SMAW焊接方法,制定了合理的焊接工艺:氩弧焊封底时其预热温度为100℃～150℃,焊条电弧焊的焊前预热温度为200℃～300℃;焊条电弧焊层间温度应为200℃～300℃;焊接线能量在25～30 kJ/cm以下,GTAW在12～15 kJ/cm;焊后热处理温度750℃～770℃,保温4～6 h,升降温速度小于150℃/h。根据现场环境条件,采取有效的工艺控制措施,获得了较好的焊接质量,综合性能良好。

大直径不锈钢焊管制造技术及产品应用

介绍了 168× 3～ 12 0 0× 4 mm大直径不锈钢焊管制造技术特征及其在石化、核电工业中的应用。

芜湖长江大桥主跨锚箱制造技术

针对芜湖长江大桥主跨锚箱的结构特点 ,介绍了其立体连接高强螺栓孔的钻制 ,锚管空间角度的立体定位和焊接变形的控制三项制造技术 ,成功解决了锚箱箱体大、连接关系复杂、焊接变形不容易控制等难题 。

螺旋焊管车间电气干扰及预防措施

分析了螺旋焊管车间内常用电气设备存在的主要干扰源(如接地、雷电、电源、变频器、等离子切割等)及各干扰源对其他设备的不良影响。针对现场工程提出了预防干扰的建议和措施。

核电站小支管焊接接头的老化监测和检测技术

介绍了压水堆核电厂典型的小支管焊接接头结构、典型老化机理和老化影响因素、役致缺陷分布、特征和失效影响,及其老化管理工作中存在的老化监测检测技术难点和需求。重点介绍了核电厂小支管及其插套焊焊接结构的完整性先进监测和检测技术的研究和应用情况,主要包括:相控阵超声技术在小径管及其插套焊焊接接头检测中的研究和应用;微焦点X射线CT成像技术在能力验证试块标准答案制作中的应用;小径管振动的非接触激光多普勒测量技术及其在小径管老化管理中的应用;基于瑞利散射原理的光纤在线监测应变-温度的研究和应用等。此外,分析讨论了上述监测检测技术的优缺点和进一步的研究和应用方向。

冷弯焊管成型轧辊虚拟制造系统的研究

通过对冷弯型钢和焊管轧辊的虚拟制造方法进行分析,构建了以人工智能技术为基础的轧辊虚拟制造系统。该轧辊虚拟系统主要包括3大模块:数据采集模块、三维虚拟模块以及专家系统模块,能够根据设计参数对轧辊进行三维虚拟,并根据轧辊的虚拟效果,进行人工智能评估和提出智能化修改策略,从而实现冷弯型钢和焊管轧制模具的虚拟制造。对在制造过程实现信息化的基础上,如何实现人工智能对先进制造的指导提供一定帮助。