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    新型钢管材烧焊中的践行

    2019-05-28   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港编辑部获悉:长输管道无损检测工序流程长输管道无损检测是管道施工中的一道关键工序,是施工过程质量控制停检点之一,其前道工序为组装焊接,后道工序为管线防腐,无损检测与前后工序间衔接紧密程度,直接影响到管道施工进度,因此,在施工组织设计中对无损检测提出了明确的质量和时间要求。长输管道无损检测一般包括以下工序流程:检测标准、管理文件、人员资格准备―接受监理指令―检测器材、设备、专用工艺卡准备―现场检测―检测结果评定(评定结果反馈监理)―签发报告―检测资料归档。监理得到检测评定反馈单后,对评定为不合格的焊缝,监理人员通知焊接机组进行返修并下达扩探或复探指令。
      
      长输管道无损检测质量监督方法及内容。从长输管道质量监督的效率、有效性考虑,无损检测质量监督一般采取巡查、不定期抽查方式,必要时进行复检。
      
      检测时的过程控制。检测时质量控制是整个检测质量管理的重要内容和中心环节。在无损检测的质保文件中,工艺指导书对检测人员的每项操作行为甚至操作动作都有了具体的规定,检测时的过程控制就是让检测人员正确理解和执行工艺规定。因此,检测时的质量控制是检测人员自我质量控制的过程,检测过程的控制受检测人员责任心和技术水平影响较大,因此,监督检查的重点是检测人员的质量行为,即主要检查检测人员是否严格执行工艺纪律。
      
      中国钢管信息港编辑部获悉:25kWCO2激光焊时添加填充焊丝对t=07mm结构钢对接焊缝成形影响(df=09mm,接缝间隙02mm)―35kWCO2激光焊时填丝速度对t=6mm低碳钢焊缝成形的影响3LBW+GMAW及其他组合焊接方法31LBW+GMAW组合焊接激光焊和熔化极气保护电弧焊是最早研究的组合焊方法。4为美国宾州大学2005年发表的为美国海军研究部完成的研究报告中给出的一组照片<23>。可见当采用4kWCO2激光与160A/20VGMAW组合焊,可以在t=5mm结构钢板以1m/min的焊速实现全焊透且有较为良好的焊缝成形。而若采用纯激光焊,焊缝堆高很小;而只采用普通GMAW焊则熔深很小,仅为056mm.但由4(c)可见,焊缝的咬边现象说明焊速进一步提高的潜力并不大。4(d)的波形记录说明,LBW与GMAW间距对组合焊接时熔滴过渡稳定性会有显著影响:(1)当LBW与GMAW间距为零时,激光束能量直接影响电弧区的熔滴温度及过渡形态,熔滴过渡稳定性受到的干扰可能为最大。
      
      (2)GMAW导前于LBW时,上述影响最小,距离超过某一数值时,GMAW基本上不受LBW的影响,较实用。(3)LBW导前于GMAW时,间距越小,LBW对GMAW弧区温度及熔滴过渡影响越大。
      
      组合焊的焊缝(t=5mm结构钢堆焊,vw=1m/min)欧洲最近的研究结果表明,采用LBW+GMAW焊接等强度的合金结构钢,不仅可以降低对装配间隙的苛刻要求,而且有助于改善焊缝性能,焊缝区硬度可比纯激光焊降低30%左右,焊缝中缺陷减少,成形质量提高。对t=23mm结构钢,在焊速为2146m/min条件下进行LBW+GMAW组合焊接,按ISO/EN标准焊缝质量等级评定见。
      
      无论是按照ISO13919-1钢的电子束和激光束焊缝质量(瑕疵)分级准则或EN25817钢的电弧焊接接头质量(瑕疵)分级准则,LBW+GMAW焊缝质量都比纯LBW或纯GMAW焊缝要高得多。
      
      LBW焊件间隙大于02mm,GMAW焊件间隙大于04mm时都难以获得勉强合格的焊缝成形质量,但LBW+GMAW焊件间隙为06mm时,焊缝成形质量仍然很好,这可能是国外有关机构对这种方法投入更多关注的一个原因。值得注意的是组合焊缝按EN25817评定时所有焊缝均可达到最优的B级,但按ISO13919-1评定时只有零间隙时才能达到B级。说明后者的评判要求更为严格。
      
      汇总了欧洲最近报道的一组结构钢板LBW+GMAW组合焊试验数据。5为焊缝横剖面,可见焊件装配间隙变化仍将影响焊缝成形稳定性<26>。
      
      不同组合焊接方法下焊速的选择<21>组合方式电弧位置板厚/mm焊速/(m/min)保护气体LBW+GMAWLBW前3mm232146HeLBW+GTAWLBW后25mm18(25He/N2/ArLBW+PAWLBW后2mm23(11Ar/He33LBW+HFW组合焊19901995年,有学者分别用5kW和25kWCO2激光器进行了LBW+HFW组合焊对304不锈钢、APIX60管线钢的高频预热和LBW焊管的研究。列出了已报道过的LBW+HFW组合焊焊接速度<28>。
      
      组合焊管方法早期报道的焊接速度焊管钢种壁厚/mm激光功率/kW焊速/(m/min)保护气体X606925158He304356Ar2000年新颁布的标准ASTMA1006/A1006M激光焊平端管线钢管及ISO3183:2007石油和天然气输送管道钢管中所称激光焊均涉及组合焊。从这些标准中可见:(1)所称激光焊是可以采用预热的,虽未指出预热方法,但很容易想到是高频加热方法。
      
      (2)适用钢种为w(C)<022%,按(4)式计算的碳当量小于040%的微合金管线钢(即X42X70钢)。CE=C+F(Mn6+Si24+Ni20+Cr+Mo+V+Cu5),(4)式中F取决于C含量的当量系数,当w(C)=006%022%时,
      
      (3)钢管尺寸范围为NPS126(334mm)34mm660mm)191mm),壁厚范围远超过文献<28>中指出的数据。
      
      (4)焊缝内外表面有高低不平的突出物(protrusion),应采用切削方法除去,说明预热并不能解决LBW焊接易呈现的珠状焊道问题。标准中还指明切除突出物后内焊缝不能留下深度超过(005010)t的凹槽,外焊缝切除突出物后则余高不能超过025mm.也就是说这种组合焊接本质上仍是挤压焊,而非成形光滑的熔化焊缝。虽然ISO3183中明确指出激光焊时用小孔过程实现并采用保护气体,但压扁试验等检验要求却完全是与电阻焊管相同的。
      
      (5)X42X70管线钢激光焊管应像X80以下PSL2级高频电阻焊管一样对焊缝及热影响区做正火热处理。
      
      (6)奥氏体不锈钢1此类激光焊管均未在标准中涉及。
      
      值得注意的是激光焊虽已被列为X42X70管线钢管可以采用的焊接方法,但这并不意味着它是最佳焊管方法或值得推广应用。从ISO3183:2007可见,X42X70管线钢管几乎可以采用包括低频或高频电阻焊、单或双面埋弧焊、熔化极气保护电弧焊和埋弧组合焊方法在内绝大多数焊接方法<30>,但它并不适用可以采用高频电阻焊的X80以下的PSL2级管线钢和X42以下的PSL1级管线钢,说明激光焊焊缝性能并不比高频焊更优或拥有更广泛的适应性,成本上也不具有优势。
      
      中国钢管信息港编辑部获悉:顺便提一下,早在1995年就已列入美国标准的两项喷射成形不锈钢管产品标准(ASTMA943/A943M和A949/A949M),至今仍因成本过高而很少见有实际应用。事实说明列入国外标准的制造方法未必都值得效仿生产,当然进行探索和研究是可以的。
      
      高功率激光深熔焊的生产应用实例从1995年开始,高功率激光深熔焊的生产应用已有所突破,以下是几个成功的实例。
      
      轿车裁制部件和车体总装生产线中的搭接焊长期以来这些由冷轧钢板、镀锌钢板或铝合金板构成的车门等裁制部件,或车体总装生产线中的搭接焊,都采用电阻点焊或CO2气保护电弧焊方法。现已有许多轿车工厂,其中包括上海大众,均在轿车生产中采用激光搭接焊接方法。
      
      结论(1)1972年美国报道,20kW级CO2激光焊焊接304不锈钢可以达到127mm熔深,但至今未在实际生产中得以实现,根本原因是高功率激光束能量传输过程、小孔形成过程及激光焊熔池动力学过程的稳定性均很难得到控制。中国钢管信息港编辑部获悉
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