运行管线在役焊接试验研究

运行管线在役焊接修复能很大程度上减小管道泄压停输修复所带来的经济损失,但由于管内介质的快速冷却,容易产生热影响区的氢致开裂。为了研究管内流体对焊接接头的影响,为避免氢致开裂而获得优良的焊接接头提供依据,采用模拟试验装置对16Mn在流动水冷却条件下焊接接头的微观组织和硬度进行了分析,并与空冷和静态水冷条件下的组织、硬度进行了对比。结果表明,流动水的快速冷却使焊接接头区形成了淬硬组织上贝氏体,导致其硬度值很大,易发生氢致开裂。在避免烧穿的前提下增大焊接电流能够减小硬度、减少上贝氏体,从而降低氢致开裂敏感性。     

20#管线钢在役焊接HAZ的组织与性能研究

在役焊接过程中，管内流动介质的快速冷却，易使接头出现氢致裂纹。对20^#管线钢在不同冷却条件和不同焊接线能量下的HAZ的组织性能进行了模拟研究。结果表明，在流动水冷却下，HAZ出现较多的贝氏体、马氏体和MA组元等不平衡组织，使得HAZ的硬度高达330HvN5，性能最差。采用大的线能量焊接，形成较多的上贝氏体和粒状贝氏体组织，对改善接头性能有利。因此，在避免烧穿的前提下增大焊接线能量或减小管内介质的冷却能力，减少高硬度不平衡相的形成，可以降低HAZ氢致开裂敏感性。     

20#管线钢在役焊接HAZ的组织与性能研究

在役焊接过程中,管内流动介质的快速冷却,易使接头出现氢致裂纹.对20#管线钢在不同冷却条件和不同焊接线能量下的HAZ的组织性能进行了模拟研究.结果表明,在流动水冷却下,HAZ出现较多的贝氏体、马氏体和M-A组元等不平衡组织,使得HAZ的硬度高达330HvN5,性能最差.采用大的线能量焊接,形成较多的上贝氏体和粒状贝氏体组织,对改善接头性能有利.因此,在避免烧穿的前提下增大焊接线能量或减小管内介质的冷却能力,减少高硬度不平衡相的形成,可以降低HAZ氢致开裂敏感性.     

十字焊接接头（不开剖口）疲劳强度试验研究

通过对横向承载不开剖口十字焊接接头的疲劳试验,研究了此类接头的疲劳裂纹萌生位置和扩展行为及接头的破坏情况。求得不开剖口接头的 P-S-N 曲线,用升降法测得接头在指定寿命(2×10~6周)的条件疲劳极限。为工程上焊接构件的设计使用提供了疲劳设计数据和设计曲线。     

不锈钢焊接接头在MgCl2溶液中的应力腐蚀开裂研究

用插销法评定了０Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢及其焊接接头在１４３℃、４２％ＭｇＣｌ２溶液中的应力腐蚀开裂（ＳＣＣ）敏感性，测定了接头各区抗ＳＣＣ的临界值σｉｍｐＳＣＣ，明确指出奥氏体晶粒度是热影响区（ＨＡＺ）ＳＣＣ抗国的最主要的因素，其中焊接ＨＡＺ的晶粒度与ＳＣＣ临界值σｉｍｐＳＣＣ成线性关系，为口分析表明，各区的ＳＣＣ属于穿晶型，断口形貌呈准解理特征。     

复合管焊接接头整管段应力腐蚀试验方法研究

西南某高酸性气田拟采用双金属复合管作为内腐蚀控制手段,为了评估复合管焊接接头的耐腐蚀性能,根据其结构特点,建立整管段试件有限元力学模型,并通过加载应力应变测试试验验证了有限元模型的准确性,确定出焊缝合理的应力槽形式和试验总压。采用自主研制的双金属复合管整管段的腐蚀评价装置和方法,开展了X52/825冶金复合管焊接接头在苛刻应力状态和腐蚀工况下的耐蚀性能评价,结果表明,X52/825冶金复合管焊接接头在模拟工况下,经720 h腐蚀实验后,均未出现破裂或刺漏,100%射线探伤检验结果显示X52/825冶金复合管焊接接头无开裂性裂纹,具有良好的耐蚀性能。研究结果为酸性气田复合管的性能评估和安全使用提供了技术借鉴。     

大尺寸金属焊接接头低温CTOD试验研究

完成了用于寒冷海区半潜式采油平台的高韧性金属材料大尺寸焊接试件缝金属区及焊接热影响区的CTOD（裂纹尖端张开嘴位移）试验，获得了焊缝金属区和热影响区的低温CTOD值，讨论了试验方法及试验现象。     

16MnR(HIC)钢及其焊接试验研究

概述了16MnR(HIC)钢的由来,抗氢诱导裂纹产生的机理及16MnR(HIC)钢的力学性能。着重介绍了16MnR(HIC)钢的焊接条件及特殊要求。     

超级双相不锈钢UNS S32760的焊接试验研究

超级双相不锈钢UNS S32760焊接接头的冲击韧性和耐腐蚀性能是该钢种焊接的关键影响因素。通过选用合适的焊接方法和材料：GTAW－Sandvik 25.10.4L及制定严格的工艺措施来保证焊缝的良好性能。热输入限制在0.2-1.5kJ/mm，层间温度≤150℃是重要的工艺措施；以Ar 3%N2（体积分数）为保护气体而以90％N2＋10％H2（体积分数）为根部保护气体可使焊缝组织γ相提高；多层焊是保证该钢焊接接头相比例合理的有效方法。     

不锈钢复合钢材及其焊接接头耐腐蚀性能试验研究

为研究不锈钢复合钢材及其焊接接头在海洋大气环境中的耐腐蚀性能,分析复合钢板复层、基层、焊缝以及复合界面的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物,对4组共97个试件进行了盐溶液周浸试验,模拟大气腐蚀环境中浸润、潮湿、干燥的表面状态,并通过高温、高湿、高氯离子浓度特征模拟热带海洋环境中加速腐蚀的效果.试验采用腐蚀失重法评测试件的腐蚀...     

非停输管道焊接修复极限压力设计

打孔盗油管线在焊接修复过程中产生的局部高温使热源周边材料强度降低,因此在非停输状态下进行焊接可能导致管道在内压作用下发生破裂事故.基于ANSYS有限元软件平台,对焊接修复过程中的温度场进行数值模拟,并根据模拟结果,计算管道的有效壁厚,从而确定在非停输状态下焊接修复时管道所能承受的极限压力,并进一步分析了焊接速度对极限压力的影响.结果表明,随着焊接速度的减小,管道承压能力降低.     

X70管线钢在役条件下的焊接热循环

焊接热循环参数t8/5和t8/3是影响焊接质量的主要参数.应用自行设计建造的平板腔室装置研究了在役焊接条件下的焊接热循环.结果表明:冷却速度越大,t8/5,t8/3和内表面峰值温度Tmax就越小;其中在水速为2.75m/s时最小,空气中冷却最大.焊接线能量增大,t8/5和t8/3也明显增大,这对防止氢致裂纹有利.在板厚分别为6,8,10,12mm时,板厚对焊接参数t8/5和t8/3影响不大;在板厚为4mm时,t8/5和t8/3最小,内表面温度Tmax最高,达635℃.     

基于SYSWELD的在役焊接径向变形数值模拟

采用焊接模拟软件SYSWELD研究壁厚、管径及熔池尺寸等因素对天然气管道在役焊接径向变形的影响。结果表明:发生烧穿的临界瞬时最大变形有时间效应;发生临界变形的时间随着壁厚的增大而增加,径向变形量减小;随着管径增加,径向变形量在同壁厚下逐渐增大;壁厚为4.5 mm时,小管径管道易达到临界变形量;壁厚为6 mm时,管径的增大降低了临界变形发生的可能性;当壁厚为7.5 mm,管径由254 mm增大到508 mm时,发生临界变形的可能性减小,而管径在508~1016 mm时,管径的增大增加了临界变形发生的可能性;内壁点的径向变形随着热源的靠近而增大,随着壁厚的增大而减小,但当壁厚增大到6 mm后,壁厚的增大对其不再有显著影响;熔池尺寸影响焊接修复同时刻时的径向变形量,达到临界变形量的时间与熔池尺寸成反比,表现出明显的熔池尺寸效应。     

气液混输管线气相流量瞬态变化特性实验研究

在大型多相流实验环道上进行了气体流量快速变化的瞬态特性实验。结果表明，气体流量突变产生沿管线衰减传播的压力波，它在分层流中的传播速度大于其在段塞流中的传播速度。气体流量突变后，不同流型下其压力变化趋势相同。在气体流量突然增加的过程中，出现压力过增量；在气体流量突然下降过程中，出现压力过降量。但是，压力在两种流型中的瞬态变化机理不同，分层流中压力的瞬态变化取决于气体的惯性和可压缩性；段塞流中压力的瞬态变化过程则取决于液塞的惯性和液膜区气体的可压缩性。在气体流量瞬态变化过程中还可能出现对应准稳态过程未出现的流型。当气体流量突然增加时，在分层流的瞬态变化过程中可能出现段塞流，在段塞流的瞬态变化过程中会出现冲击性增强的高频段塞流；当气体流量突然降低时，在段塞流的瞬态变化过程中则会出现短时间的分层流。     

气液混输管线气相流量瞬态变化特性实验研究

在大型多相流实验环道上进行了气体流量快速变化的瞬态特性实验。结果表明 ,气体流量突变产生沿管线衰减传播的压力波 ,它在分层流中的传播速度大于其在段塞流中的传播速度。气体流量突变后 ,不同流型下其压力变化趋势相同。在气体流量突然增加的过程中 ,出现压力过增量 ;在气体流量突然下降过程中 ,出现压力过降量。但是 ,压力在两种流型中的瞬态变化机理不同 ,分层流中压力的瞬态变化取决于气体的惯性和可压缩性 ;段塞流中压力的瞬态变化过程则取决于液塞的惯性和液膜区气体的可压缩性。在气体流量瞬态变化过程中还可能出现对应准稳态过程未出现的流型。当气体流量突然增加时 ,在分层流的瞬态变化过程中可能出现段塞流 ,在段塞流的瞬态变化过程中会出现冲击性增强的高频段塞流 ;当气体流量突然降低时 ,在段塞流的瞬态变化过程中则会出现短时间的分层流。     

埋弧焊熔滴过渡试验研究

针对电弧焊中的熔滴过渡行为直接影响焊缝成形及质量,埋弧焊中的电弧现象及熔滴过渡行为因被掩埋在焊剂层下而不可见等问题进行试验研究,利用不锈钢管建立拍摄通道,借助高速摄影系统拍摄埋弧焊熔滴过渡影像,利用汉诺威弧焊分析仪采集电信号波形,通过分析高速摄影图像和电信号概率密度分布曲线及波形,对埋弧焊熔滴过渡行为作出判断.结果表明:随着焊接电流的增大,埋弧焊中依次出现了无短路、小电流短路和大电流短路三种渣壁过渡行为,且大电流时出现了弧桥并存现象.     

低碳钢A-TIG焊接法的试验研究

研究了一种高效的 TIG焊接方法 A- TIG,进行了系列 TIG焊堆焊试验 .结果表明 :在相同焊接规范下 ,涂敷表面活性剂后焊接电弧有明显收缩 ,熔池深度有显著增加 ,而熔宽稍有减小 .同时还介绍了活性剂成分的调配及活性剂成分对熔深变化的影响 ,并对熔深增加机理进行了分析