有限元模拟仿真在压力容器对接接管焊缝相控阵超声检测工艺设计中的研究与验证

针对大壁厚压力容器接管焊缝多为窄间隙对接焊接头,超声检测中存在扫查路径复杂、定量定性精度差和检出率相对较低等难点,引入有限元模拟仿真技术。通过建立工件3D模型和不同类型的缺陷,模拟各缺陷在压力容器筒体外壁和接管内壁相控阵超声检测时的响应情况,优化相控阵超声探头、楔块设计和探头运动轨迹,最终实现检测工艺的理论设计。在带有自然缺陷的模拟试块上,验证检测工艺的准确性和可靠性。对比有限元模拟仿真和在模拟试块上的实际检测情况表明,经过仿真设计过的相控阵超声检测工艺可有效提高接管窄间隙焊缝中缺陷的检出率和检测精度。

G115钢窄间隙自动氩弧焊焊接接头的组织与性能研究

采用窄间隙自动氩弧焊机焊接G115大口径厚壁管,借助金相显微镜对焊接接头的显微组织进行观察,应用拉伸、弯曲、冲击、硬度和残余应力测试等方法对接头的力学性能进行试验分析。结果表明:窄间隙氩弧焊接头显微组织均为回火马氏体,热影响区未发现显微裂纹缺陷,热影响区宽度仅为1.7mm。焊接接头强度性能良好,弯曲试验满足标准要求,冲击试验结果优良,最高硬度值249HV满足标准要求,焊接接头中残余应力的最大值位于焊缝中心,拉应力为278MPa,是母材屈服强度的52%。本研究的全位置窄间隙自动氩弧焊工艺,为G115钢的工程化应用奠定了坚实的技术基础。

窄间隙激光焊研究现状及发展趋势

针对钛合金、镍基高温合金、高强钢、不锈钢及铝合金等材料的窄间隙激光焊进行了介绍。在窄间隙激光焊焊接过程中,焊接工艺参数(如激光功率、焊接速度及送丝速度等)会影响焊缝的微观组织和力学性能,坡口尺寸影响焊缝侧壁熔合性;若焊接过程控制不当,常规的窄间隙激光焊仍有可能出现焊缝侧壁未熔合、气孔等问题。激光-电弧复合焊、激光热丝焊、超窄间隙激光焊、摆动激光焊、真空激光焊和电磁辅助激光焊等新方法应运而生,解决了窄间隙激光焊中存在的焊接缺陷,同时进一步拓宽了窄间隙激光焊的应用领域。在焊接前对熔池流动行为、匙孔稳定性、温度场等进行模拟和分析,不仅可以揭示激光焊接复杂的物理过程及连接机理,还可用来优化焊接工艺,得到材料的有效连接。

电站锅炉用耐热钢激光焊接工艺

采用窄间隙激光填丝焊接技术,进行了电站锅炉用常规及新型耐热钢同质、异种接头的激光焊接工艺试验,研究了各种接头的激光焊接性及其在焊接过程中存在的问题和解决措施,获得了优化的焊接工艺参数。工艺试验结果显示:焊接过程中存在的主要问题是背面内凹、层间链状孔洞和火口裂纹。采用优化后的焊接工艺参数,可以获得正、背面成形良好的焊接接头,其焊缝结束处过渡饱满均匀,不存在火口裂纹,试样剖开后没有发现内凹与层间链状孔洞等缺陷。焊接接头经RT和PT检验,100%合格。

奥氏体不锈钢窄间隙激光填丝焊接性能

为了取代窄间隙TIG填充热丝焊接厚板奥氏体不锈钢,采用窄间隙光纤激光填丝焊接方法焊接了板厚为15 mm的SUS306LN奥氏体不锈钢.通过试验研究,确定了最适于窄间隙激光填丝焊接的坡口形式和最佳焊接工艺参数.利用所得最佳焊接条件,获得了成形美观、无焊接缺陷、力学性能高及焊接变形小的焊接接头,焊缝金属与母材形成良好的冶金结合.该焊接方法为厚板结构件的窄间隙填丝焊接确立了一种高效率的焊接技术,并成功地把该项技术应用到核聚变超导线圈盒的焊接上.

起重机轨道无缝线路焊接技术

介绍了窄间隙强迫成形电弧焊法在钢轨焊接中的应用 ,重点论述了采用该方法焊接QU80起重轨无缝轨道的焊接材料、焊接工艺及实际应用情况。在实际应用中摸索出了一套可在 - 10℃环境中焊接钢轨的方法。该方法已取得了良好的效果。

钻铤窄间隙焊接技术

在对钻铤焊接特性进行分析的基础上,选择了脉冲熔化极氩弧焊窄间隙焊接方法来修复钻铤,介绍了钻铤窄间隙焊机的性能,制定了钻铤窄间隙焊接工艺,并规范了焊接操作技术。经检验,焊接接头抗拉强度为820MPa,屈服强度为630MPa;热影响区、熔合线、焊缝平均冲击吸收功分别为72,31,80J,最低冲击吸收功为22J。采用窄间隙焊接技术焊接的200根钻铤已在胜利油田100多口油井的施工中得到了广泛的使用,未出现任何焊接质量问题。

钛合金窄间隙TIG焊技术及质量控制评述

论述了钛合金窄间隙TIG焊的啮合强化效应机理和焊缝质量控制,阐述了影响钛合金窄间隙TIG焊焊接接头质量的因素。认为钛合金"变形和开裂"预防和"内部质量"控制是目前制约该技术发展"瓶颈问题"。加强对钛合金"内应力演化规律与变形开裂行为"及"凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理"等基础问题研究可以有效解决瓶颈问题。

800MN模锻压机夹紧梁窄间隙埋弧焊工艺

分析800 MN模锻压机关键部件夹紧梁焊接结构制造难度,其制造难点在于产品平面度要求较高、易产生冷裂纹、目前常规窄间隙焊机设备能力有限。针对上述制造难点及低合金、高强度钢大厚板的焊接特点,选用合适的焊接方法和焊接材料,采用对称两条焊缝的交替焊接,并根据产品要求对焊枪部分进行改进及焊后立即进行消氢处理等措施,保证产品制造的精度和质量,很好地控制了焊接变形和焊接接头质量。相关工艺及措施对类似大厚板焊接工程应用具有一定的借鉴和参考价值。

核电站VVER堆型复合钢主管道窄间隙钨极氩弧(N-TIG)自动焊技术应用可行性研究

依据国内M310、CPR1000、AP1000等堆型核电站主回路管道的焊接已陆续实现自动焊技术,在提升施工效率及质量方面效果显著,结合俄罗斯VVER堆型主管道复合钢材料的特点,论述国内核岛主管道自动焊接现状,对研发中国特色的主管道复合钢自动焊施工工艺、利用国外资源,推动国际化合作的可行性研究具有重大意义。

厚壁不锈钢箱体构件窄间隙焊接工艺

基于窄间隙焊接技术,以"CTB外盒体"为产品对象,进行了40 mm厚不锈钢箱体构件焊接工艺研究。结果表明,窄间隙坡口配合扁平式水冷焊枪可实现窄间隙焊接,减少焊接道次和焊接填料量,进而提高焊接效率的同时降低焊接变形;保护气体、焊接衬垫和焊接间隙的优选控制是保证单面焊双面成形时焊缝背面成形美观的关键因素;调节柔性收缩变形控制工装的横向伸出长度可使焊缝的收缩量和侧板朝向箱体内腔的偏移量相匹配,减小箱体侧板的弯曲变形量。最终,产品的焊缝质量和尺寸精度均满足要求。

窄间隙自动埋弧焊在火电厂管道预制中的应用

以火电厂常用主蒸汽管道P92钢作为研究对象,对ID425×115规格的窄间隙自动埋弧焊的焊接工艺性和接头的力学性能进行评定研究,发现窄间隙自动埋弧焊焊接工艺性优秀,焊缝成形美观,脱渣性良好。通过拉伸、弯曲、冲击、硬度和金相等试验,发现窄间隙自动埋弧焊接头强度高于母材620 MPa,侧弯与母材熔合良好,冲击韧性平均值高于41 J,微观组织为回火马氏体,均满足能源行业标准NB/T 47014—2011《承压设备焊接工艺评定》的要求。通过与传统埋弧焊坡口比较,发现窄间隙自动埋弧焊的焊接质量良好,焊接效率、焊接成本和劳动强度均有明显改善。综合考虑焊接设备适应性和焊接综合效益,该研究为窄间隙自动埋弧焊技术在火电厂管道工厂化预制中的应用提供了技术支撑。

压力容器焊接新技术及其应用

从现阶段我国的科学技术发展来看,在压力容器的使用和产品方面,也提出了更高的质量要求与效率要求。同时,从生产压力容器的过程来看,就质量的控制和焊接的技术,其要求也愈发严苛。通常情况下认为,在压力容器的实际生产过程中,焊接技术往往起着十分重要的作用。并且焊接技术水平也直接决定着压力容器的生产质量。针对这一问题,还需要做好进一步的创新工作。为进一步推动我国压力容器焊接新技术的发展与应用,本文主要针对压力容器焊接概述,介绍了压力容器焊接新技术发展的必要性以及压力容器焊接新技术的探索,从多个角度出发,提出具体的可行性方法,为后续的工作展开提供有效的借鉴和参考。

AP1000核电厂波动管窄间隙自动焊关键工艺

窄间隙自动焊工艺在核电建设工程中应用越来越广泛,特别是反应堆冷却剂系统的大径厚壁管道,这类管道对安装精度和焊缝质量要求较高。AP1000核电厂波动管焊接控制关键是焊缝质量和收缩变形,焊接工艺顺序和收缩量监测是波动管整个焊接过程的重点部分,也是控制焊缝质量的细节部分。通过整个焊接工艺过程的优异表现可以看出,可视化操作便捷、焊接状态稳定、焊缝质量可靠是窄间隙自动焊工艺的主要特点。窄间隙自动焊工艺在波动管焊接上应用效果良好,其应用范围将不断扩大。

AP系列核岛主管道安装技术全尺寸模拟应用

根据AP系列核岛主管道的设计特点和安装要求,进行主管道安装的理论分析和AP1000全尺寸实体模拟实践,研究、应用和总结AP系列主管道安装所涉及的三大技术,包括窄间隙自动钨极氩弧焊焊接技术、激光精密测量技术和在线坡口加工技术,掌握主管道安装过程中的焊接变形规律,同时解决焊接变形数据的控制和传递问题,在保证主管道安装质量的同时,能够加快核岛的整体安装进度。

不锈钢复合板甲醇分离器制造

不锈钢复合板压力容器制造具有其特殊性。以一台甲醇分离器为例系统介绍了厚壁不锈钢复合板筒体展开长度的确定、筒体成形及组装、不锈钢复合板焊接、封头堆焊等关键制造技术。阐述了其制造难点、工艺措施及注意事项。

超声仿真技术和激光超声波可视化技术在核反应堆压力容器安全端窄间隙焊缝超声波检测能力验证中的应用

为了对某核反应堆压力容器安全端与主管道连接窄间隙焊缝的超声波检测能力进行补充能力验证,将超声仿真技术和激光超声波可视化技术应用于安全端与主管道窄间隙焊缝的能力验证,作为技术论证的方法和手段。对检测工艺的超声声场分布覆盖范围、超声波对缺陷的响应以及超声波声束在焊缝中的动态传播规律进行试验。结果表明:超声仿真技术和激光超声可视化技术可应用于能力验证的技术论证过程,节省验证的流程和降低了验证的成本,验证了检测工艺的合理性和可应用性。

汽轮机隔板窄间隙深坡口MAG自动焊接的工艺研究

隔板是汽轮机的核心部件,其焊接方法不仅直接影响焊接质量及焊接效率,同时也间接影响汽轮机的运行稳定性及运行效率。通过多次隔板窄间隙深坡口MAG自动焊接试验,介绍了隔板窄间隙焊接的工艺方法。

浅谈我国钢制压力容器焊接新技术

针对我国钢制压力容器相对薄弱的焊接领域,如厚壁压力容器、承装腐蚀介质的压力容器和不锈钢复合板压力容器,介绍了我国钢制压力容器的焊接新技术,包括窄间隙多丝埋弧焊、激光-电弧复合热源、带极电渣堆焊、药芯焊丝CO2气保护焊、脉冲TIG焊;分析了焊接新技术在压力容器焊接中的应用,并对未来发展进行展望。

船用高强钢厚板窄间隙热丝TIG焊接工艺研究

采用12CrNi5MoV钢厚板在立焊位置进行窄间隙热丝TIG焊接工艺试验,研究了窄间隙坡口设计、坡口间隙、焊接电流、送丝速度、脉冲参数、钨极摆动等对焊道成形的影响。结果表明,窄间隙U形对称坡口使焊接填充量较传统X形坡口可减少76%;确定了厚板窄间隙热丝TIG焊接主要工艺参数,实现了150 mm厚12CrNi5MoV钢的高质量、高效焊接。