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    新型鋼管材燒焊中的踐行

    2019-05-28   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港編輯部獲悉:長輸管道無損檢測工序流程長輸管道無損檢測是管道施工中的一道關鍵工序,是施工過程質量控制停檢點之一,其前道工序為組裝焊接,后道工序為管線防腐,無損檢測與前后工序間銜接緊密程度,直接影響到管道施工進度,因此,在施工組織設計中對無損檢測提出了明確的質量和時間要求。長輸管道無損檢測一般包括以下工序流程:檢測標準、管理文件、人員資格準備―接受監理指令―檢測器材、設備、專用工藝卡準備―現場檢測―檢測結果評定(評定結果反饋監理)―簽發報告―檢測資料歸檔。監理得到檢測評定反饋單后,對評定為不合格的焊縫,監理人員通知焊接機組進行返修并下達擴探或復探指令。
      
      長輸管道無損檢測質量監督方法及內容。從長輸管道質量監督的效率、有效性考慮,無損檢測質量監督一般采取巡查、不定期抽查方式,必要時進行復檢。
      
      檢測時的過程控制。檢測時質量控制是整個檢測質量管理的重要內容和中心環節。在無損檢測的質保文件中,工藝指導書對檢測人員的每項操作行為甚至操作動作都有了具體的規定,檢測時的過程控制就是讓檢測人員正確理解和執行工藝規定。因此,檢測時的質量控制是檢測人員自我質量控制的過程,檢測過程的控制受檢測人員責任心和技術水平影響較大,因此,監督檢查的重點是檢測人員的質量行為,即主要檢查檢測人員是否嚴格執行工藝紀律。
      
      中國鋼管信息港編輯部獲悉:25kWCO2激光焊時添加填充焊絲對t=07mm結構鋼對接焊縫成形影響(df=09mm,接縫間隙02mm)―35kWCO2激光焊時填絲速度對t=6mm低碳鋼焊縫成形的影響3LBW+GMAW及其他組合焊接方法31LBW+GMAW組合焊接激光焊和熔化極氣保護電弧焊是最早研究的組合焊方法。4為美國賓州大學2005年發表的為美國海軍研究部完成的研究報告中給出的一組照片<23>。可見當采用4kWCO2激光與160A/20VGMAW組合焊,可以在t=5mm結構鋼板以1m/min的焊速實現全焊透且有較為良好的焊縫成形。而若采用純激光焊,焊縫堆高很小;而只采用普通GMAW焊則熔深很小,僅為056mm.但由4(c)可見,焊縫的咬邊現象說明焊速進一步提高的潛力并不大。4(d)的波形記錄說明,LBW與GMAW間距對組合焊接時熔滴過渡穩定性會有顯著影響:(1)當LBW與GMAW間距為零時,激光束能量直接影響電弧區的熔滴溫度及過渡形態,熔滴過渡穩定性受到的干擾可能為最大。
      
      (2)GMAW導前于LBW時,上述影響最小,距離超過某一數值時,GMAW基本上不受LBW的影響,較實用。(3)LBW導前于GMAW時,間距越小,LBW對GMAW弧區溫度及熔滴過渡影響越大。
      
      組合焊的焊縫(t=5mm結構鋼堆焊,vw=1m/min)歐洲最近的研究結果表明,采用LBW+GMAW焊接等強度的合金結構鋼,不僅可以降低對裝配間隙的苛刻要求,而且有助于改善焊縫性能,焊縫區硬度可比純激光焊降低30%左右,焊縫中缺陷減少,成形質量提高。對t=23mm結構鋼,在焊速為2146m/min條件下進行LBW+GMAW組合焊接,按ISO/EN標準焊縫質量等級評定見。
      
      無論是按照ISO13919-1鋼的電子束和激光束焊縫質量(瑕疵)分級準則或EN25817鋼的電弧焊接接頭質量(瑕疵)分級準則,LBW+GMAW焊縫質量都比純LBW或純GMAW焊縫要高得多。
      
      LBW焊件間隙大于02mm,GMAW焊件間隙大于04mm時都難以獲得勉強合格的焊縫成形質量,但LBW+GMAW焊件間隙為06mm時,焊縫成形質量仍然很好,這可能是國外有關機構對這種方法投入更多關注的一個原因。值得注意的是組合焊縫按EN25817評定時所有焊縫均可達到最優的B級,但按ISO13919-1評定時只有零間隙時才能達到B級。說明后者的評判要求更為嚴格。
      
      匯總了歐洲最近報道的一組結構鋼板LBW+GMAW組合焊試驗數據。5為焊縫橫剖面,可見焊件裝配間隙變化仍將影響焊縫成形穩定性<26>。
      
      不同組合焊接方法下焊速的選擇<21>組合方式電弧位置板厚/mm焊速/(m/min)保護氣體LBW+GMAWLBW前3mm232146HeLBW+GTAWLBW后25mm18(25He/N2/ArLBW+PAWLBW后2mm23(11Ar/He33LBW+HFW組合焊19901995年,有學者分別用5kW和25kWCO2激光器進行了LBW+HFW組合焊對304不銹鋼、APIX60管線鋼的高頻預熱和LBW焊管的研究。列出了已報道過的LBW+HFW組合焊焊接速度<28>。
      
      組合焊管方法早期報道的焊接速度焊管鋼種壁厚/mm激光功率/kW焊速/(m/min)保護氣體X606925158He304356Ar2000年新頒布的標準ASTMA1006/A1006M激光焊平端管線鋼管及ISO3183:2007石油和天然氣輸送管道鋼管中所稱激光焊均涉及組合焊。從這些標準中可見:(1)所稱激光焊是可以采用預熱的,雖未指出預熱方法,但很容易想到是高頻加熱方法。
      
      (2)適用鋼種為w(C)<022%,按(4)式計算的碳當量小于040%的微合金管線鋼(即X42X70鋼)。CE=C+F(Mn6+Si24+Ni20+Cr+Mo+V+Cu5),(4)式中F取決于C含量的當量系數,當w(C)=006%022%時,
      
      (3)鋼管尺寸范圍為NPS126(334mm)34mm660mm)191mm),壁厚范圍遠超過文獻<28>中指出的數據。
      
      (4)焊縫內外表面有高低不平的突出物(protrusion),應采用切削方法除去,說明預熱并不能解決LBW焊接易呈現的珠狀焊道問題。標準中還指明切除突出物后內焊縫不能留下深度超過(005010)t的凹槽,外焊縫切除突出物后則余高不能超過025mm.也就是說這種組合焊接本質上仍是擠壓焊,而非成形光滑的熔化焊縫。雖然ISO3183中明確指出激光焊時用小孔過程實現并采用保護氣體,但壓扁試驗等檢驗要求卻完全是與電阻焊管相同的。
      
      (5)X42X70管線鋼激光焊管應像X80以下PSL2級高頻電阻焊管一樣對焊縫及熱影響區做正火熱處理。
      
      (6)奧氏體不銹鋼1此類激光焊管均未在標準中涉及。
      
      值得注意的是激光焊雖已被列為X42X70管線鋼管可以采用的焊接方法,但這并不意味著它是最佳焊管方法或值得推廣應用。從ISO3183:2007可見,X42X70管線鋼管幾乎可以采用包括低頻或高頻電阻焊、單或雙面埋弧焊、熔化極氣保護電弧焊和埋弧組合焊方法在內絕大多數焊接方法<30>,但它并不適用可以采用高頻電阻焊的X80以下的PSL2級管線鋼和X42以下的PSL1級管線鋼,說明激光焊焊縫性能并不比高頻焊更優或擁有更廣泛的適應性,成本上也不具有優勢。
      
      中國鋼管信息港編輯部獲悉:順便提一下,早在1995年就已列入美國標準的兩項噴射成形不銹鋼管產品標準(ASTMA943/A943M和A949/A949M),至今仍因成本過高而很少見有實際應用。事實說明列入國外標準的制造方法未必都值得效仿生產,當然進行探索和研究是可以的。
      
      高功率激光深熔焊的生產應用實例從1995年開始,高功率激光深熔焊的生產應用已有所突破,以下是幾個成功的實例。
      
      轎車裁制部件和車體總裝生產線中的搭接焊長期以來這些由冷軋鋼板、鍍鋅鋼板或鋁合金板構成的車門等裁制部件,或車體總裝生產線中的搭接焊,都采用電阻點焊或CO2氣保護電弧焊方法。現已有許多轎車工廠,其中包括上海大眾,均在轎車生產中采用激光搭接焊接方法。
      
      結論(1)1972年美國報道,20kW級CO2激光焊焊接304不銹鋼可以達到127mm熔深,但至今未在實際生產中得以實現,根本原因是高功率激光束能量傳輸過程、小孔形成過程及激光焊熔池動力學過程的穩定性均很難得到控制。中國鋼管信息港編輯部獲悉
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