Страница не найдена — ccm-msk.com

Информация

Содержание1 Смеси газов для сварки: виды и области применения сварочных смесей1.1 Области применения 1.2

Информация

Содержание1 Как сделать аппарат контактной сварки своими руками1.

1 Основы контактной сварки1.2 Основы конструирования аппаратов1.3

Сварщикам

Содержание1 Профессия сварщик1.1 Разновидности 1.2 История профессии1.3 Профессиональный праздник 1.4 Плюсы и минусы1.5 Требования

Вопросы

Содержание1 Как правильно варить вертикальный шов электросваркой1. 1 Как сварить шов встык?1.2 Как получить качественный

Вопросы

Содержание1 Как согнуть алюминиевый профиль своими руками — Справочник металлиста1.1 Как согнуть профильную трубу

Нержавейка

Содержание1 Как согнуть нержавеющую трубу в домашних условиях — Справочник металлиста1. 1 Используем простые способы1.2

Страница не найдена — ccm-msk.com

Условия

Содержание1 Гальваника дома. Советы и рецепты1.1 Советы1.2 Рецепты электролитов1.3 Гальваническое травление. Безопасный способ2 Гальваническая

Электроды

Содержание1 Способы варки нержавейки инвертором в домашних условиях1.

1 Выбор и настройка инвертора1.2 Этапы сварочного

Информация

Содержание1 Как восстановить сорванную резьбу в алюминии — Справочник металлиста1.1 Как отремонтировать резьбовое отверстие

Нержавейка

Содержание1 Воронение стали1. 1 Выбор способа воронения1.2 Щелочное воронение стали1.3 Кислотное воронение1.4 Термическое воронение1.5 Техника

Информация

Содержание1 Ручная дуговая сварка1.1 Особенности сварочной дуги постоянного и переменного тока1.2 IX.1. Технологические особенности

Сварщикам

Содержание1 Как и где проходит обучение сварщиков: программа обучающего курса1. 1 Курсы1.2 Программа обучающего курса1.3

Страница не найдена — ccm-msk.com

Сварка

Содержание1 Мангал своими руками: создание подходного и стационарного варианта (83 фото-идеи)1.1 С чего начать

Информация

Содержание1 Выбираем генератор для сварки1. 1 Работа1.2 Разница между устройством для сварки и для быта1.3 Сварочный

Сварщикам

Содержание1 Как получить профессию сварщик?1.1 Получение профессии сварщика1.2 Где получить корочку сварщика?2 Сварщик2.1 Необходимые

Как правильно

Содержание1 Как варить потолочный шов1. 1 Общие рекомендации по технике безопасности1.2 Технология сварки потолочного шва1.3

Информация

Содержание1 FORPLAST-P2 – аппарат для сварки полиэтиленовой, ПВХ и пр. пленки и ткани внахлест

Сварщикам

Содержание1 Как и где проходит обучение сварщиков: программа обучающего курса1. 1 Курсы1.2 Программа обучающего курса1.3

Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений трубопроводов

Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений трубопроводов

При изготовлении и монтаже трубопроводов высокого давления применяют все промышленные способы сварки. Учитывая особую ответственность сварки труб высокого давления, к выполнению этих работ допускаются только сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытаний в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

Трубы высокого давления требуют выполнения некоторых особых условий сварки и контроля качества. Особые условия сварки вызваны технологическими затруднениями вследствие больших толщин стенок труб при сравнительно небольших диаметрах. При этом необходимо обеспечивать получение высоких механических свойств сварного шва при нормальных, отрицательных и повышенных температурах транспортируемой по трубопроводу среды, а также шва, стойкого против коррозии. Трубопроводы из сталей 20 и ЗОХМА сваривают электродуговой или газовой сваркой в зависимости от их диаметра и толщины. Применение газовой сварки допускается только для углеродистых труб с условным проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса при ручной подварке корня шва применяют для труб с условным проходом 100 мм и выше. Трубы меньшего диаметра сваривают ручной электродуговой сваркой. Трубы с условным проходом от 25 до 40 мм сваривают обычным швом с V-образной разделкой кромок, а более 60 мм — с подкладными кольцами или без них.

При ручной сварке труб из стали 20 применяют электроды типа Э42А марки УОНИ-13/45, а из сталей ЗОХМА, 20ХЗМВФ — электроды типа ЭП-60 марок ЦЛ-19ХМ и ВСН-2. Перед прихваткой и еваркой стыки труб всех диаметров из легированных сталей (ЗОХМА, 20ХЗМВФ и др.) предварительно подогревают до 300—350° С, а из стали 20 при толщине стенки более 27 мм — до 150—200° С. Температуру подогрева поддерживают в течение всего периода прихватки и сварки. Количество слоев сварки зависит от толщины стенки и составляет от 4 до 10.

Полуавтоматическую сварку под флюсом осуществляют с помощью полуавтомата ПШ-5 с удлиненным мундштуком и специальной воронкой. Сварку выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины стенки трубы. Усиление шва должно быть в пределах 2—4 мм и обязательно с плавным переходом к основному металлу.

После любого вида сварки для снятия возникающих внутренних термических напряжений стыки на участке длиной не менее 200 мм (по 100 мм с обеих сторон шва) подвергают термической обработке. Стыки из стали 20 при толщине стенок труб более 27 мм подвергают отпуску при температуре 560—580° С с выдержкой 2,5—3 ч.

При сварке труб из некоторых марок легированных сталей, а также толстостенных труб из стали 20 вследствие высоких температур происходит изменение структуры металла шва и околошовной зоны основного металла, возникают внутренние термические напряжения и, как следствие, ухудшаются механические свойства сварного соединения. Чтобы снять внутренние термические напряжения, сварные соединения подвергают отжигу, а для улучшения структуры металла и повышения пластичности— нормализации. Для стыков толстостенных труб из стали 20 вполне достаточной термообработкой является высокий отпуск. Режимы термообработки зависят от марки стали свариваемых труб и их толщины стенки; обычно они указаны в производственных инструкциях на сварку или на чертежах. На трубозаготовительных заводах или в цехах термообработку сварных соединений элементов и узлов трубопроводов (без арматуры) производят в специальных термических печах.

Рис. 86. Электрическая муфельная печь сопротивления:

1 — шплинты, 2 — керамиковые полуцилиндры, 3, 6 — контакты, 4 — замок, 5 — медная перемычка, 7— нихромовая лента, 8— установочные полукольца, 9 — шпильки, 10— корпус,
11, 12 — теплоизоляционный материал, 13 — стальной кожух, 14 — асбестовый лист, 15 — внешний вид на opti-myst engine 600

В монтажных условиях для термообработки сварных соединений труб применяют муфельные печи сопротивления, газовые кольцевые горелки и индукционные нагреватели. Электрические муфельные печи сопротивления (рис. 86) предназначены для нагрева сварных соединений труб диаметром от 30 до 325 мм со стенками любой толщины до 900—950° С. Печь — разъемная; состоит она из двух половин.

Рис. 87. Схема термообработки сварных стыков труб индукционным способом нагрева токами промышленной частоты:

1 — сварочный трансформатор, 2 — гибкий провод, 3 — конденсаторная батарея, 4 — нагреваемая труба, 5 — слой асбеста, 6—-нагревающие витки провода, 7 —термопары, 8 — переключатель, 9 — гальванометр

Индукционный способ нагрева токами промышленной частоты (50 гц) применяют при термообработке сварных стыков труб с условным проходом от 100 мм и выше при толщине стенки более 10 мм. Для этого стык и прилежащие к нему участки трубы (рис. 87) на 600—700 мм в каждую сторону обертывают листовым асбестом толщиной не менее 10 мм; поверх него укладывают 12—28 витков медного многожильного неизолированного провода сечением не менее 100 мм². Провод наматывают на трубу достаточно плотно с расстоянием между витками 15—20 мм (во избежание замыкания). Последние витки закрепляют хомутами. Провод подключают к источнику низкого напряжения при силе тока около 800—1000 а. Обычно используют сварочные трансформаторы ТСД-1000 и ТСД-2000.

При термической обработке сварных стыков трубопроводов торцы труб следует закрывать временными пробками, чтобы предотвратить создание воздушной тяги и охлаждение стыка.

При термической обработке с помощью хромель-алюминиевых термопар и гальванометров непрерывно контролируют температуру.

Выполняют термообработку сварных соединений трубопроводов специально обученные для этой цели слесари-трубопроводчики под наблюдением ответственного инженерно-технического работника.

1. В чем заключаются особенности сварки трубопроводов высокого давления?

2. Какие виды сварки применяют для трубопроводов высокого давления?

3. Для чего производится термическая обработка сварных соединений?

4. Какое оборудование и какие приспособления используют для термической обработки сварных соединений?

Все материалы раздела «Сварка труб» :

● Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

● Подготовка труб под сварку

● Технология газовой сварки и резки

● Кислородно-флюсовая и дуговая резка

● Технология ручной электродуговой сварки, электроды

● Источники питания сварочной дуги

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах

● Сварка трубопроводов из легированной стали

● Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений

● Сварка трубопроводов из алюминия и его сплавов, из меди и ее сплавов

● Пайка трубопроводов, дефекты сварных швов

● Контроль качества сварных швов

● Виды сварки и применяемое оборудование

● Сварка и склеивание винипластовых труб

● Сварка полиэтиленовых трубопроводов

● Правила техники безопасности при резке и сварке трубопроводов

Особенности процесса орбитальной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра

нерируемого при попадании электронов на деталь.

При использовании лазерного луча максимальная

толщина стенки трубы при сварке встык за один

проход ограничивается 10 мм, что обусловлено

максимальной выходной мощностью задейство-

ванных на тот момент лазерных установок

(12 кВт для CO2-лазера и 4,4 кВт для Nd:YAG-

лазера). С появлением высокомощных твердоте-

льных лазеров, таких как оптоволоконный и дис-

ковый, в сварочном производстве стали исполь-

зовать лазерное излучение мощностью до 20 кВт

непрерывного действия с превосходным качест-

вом излучения и в компактном исполнении. Ис-

пользуя указанные преимущества современных

лазеров в сочетании с гибридным лазерно-дуго-

вым процессом сварки впервые появилась воз-

можность выполнения однопроходной сварки

встык материалов с толщиной стенки до 20 мм

[5]. Потенциал современных оптоволоконных ла-

зеров применительно к сварке трубопроводов ин-

тенсивно изучается в ряде исследовательских цен-

тров Германии, а также в других странах. К наи-

более актуальным работам в этой области, резуль-

таты которых опубликованы в специальной лите-

ратуре на протяжении последних двух лет, можно

отнести исследования Немецкого исследователь-

ского и образовательного центра сварки в Галле

(SLV Halle) [6]. Оптоволоконный лазер мощностью

10 кВт был использован в составе гибридного про-

цесса для соединения сегментов труб с толщиной

стенки 10 мм. Гибридную сварку V-образной раз-

делкой кромок с высотой притупления 8 мм осу-

ществляли лазером мощностью 6,5 кВт с макси-

мальной скоростью сварки 0,61 м/мин. При этом

облицовочный слой шва выполняли автоматичес-

кой сваркой в защитном газе. В Центре по ис-

следованию конструкционных материалов (CSM,

г. Рим, Италия) кольцевые швы труб диаметром

36 мм с толщиной стенки 16 мм выполняли с при-

менением лазерного и гибридного лазерно-дугового

способа сварки в два прохода [7]. В данном случае

речь идет о поворотном стыке, сварку которого вы-

полняли в нижнем положении с вращением трубы.

В качестве источника лазерного излучения исполь-

зовали оптоволоконный Yb:SiO2-лазер с выходной

мощностью 10 кВт (фирма IPG), источником пи-

тания дуги служил сварочный инвертор Aristo

MIG 500 (фирма ESAB), работающий на макси-

мальном токе 500 А. Для выполнения первого

прохода с V-образной разделкой кромок и при-

туплением 5 мм использовали только лазерную

сварку с мощностью установки 10 кВт. При этом

обеспечивалось заполнение разделки только по-

ловины толщины стенки трубы. Оставшиеся 8 мм

заполняли при втором проходе гибридной лазер-

но-дуговой сварки. Скорость сварки при выпол-

нении обоих проходов составляла 1 м/мин. В ра-

боте [8] приведены результаты полевых испыта-

ний гибридной сварки труб диаметром 610 мм.

Твердотельный Nd:YAG-лазер мощностью

4,4 кВт в сочетании с процессом автоматической

дуговой сварки плавящимся электродом исполь-

зовали для выполнения корневого прохода мно-

гослойного орбитального шва с U-образной раз-

делкой кромок. При высоте притупления кромок

4 мм реализация полуорбитального процесса, на-

чиная с нижнего положения до потолочного, воз-

можна на скорости 1,8 м/мин.

В рамках настоящей работы авторами плани-

ровалось опробывание оптоволоконного Yb-лазе-

ра с выходной мощностью 10 кВт, применяемого

для выполнения корневого прохода кольцевых

стыков. Однако к моменту публикации был про-

веден лишь ряд экспериментов на плоских пробах

с U-образной разделкой кромок с притуплением

от 4 до 7 мм с целью исследования формы проп-

лавления и подбора параметров сварки. В работе

[9] обсуждается вариант использования 10 кВт

дискового лазера для гибридной сварки труб ди-

аметром 30 мм и более. Представленные резуль-

таты касаются сварки в нижнем положении плос-

ких образцов толщиной 10,4 мм из трубной стали

класса прочности Х80. Заполнение V-образной

разделки кромок с притуплением 6 мм и углом

раскрытия 60° осуществляли в два прохода: пер-

вый — гибридной лазерно-дуговой сваркой с

мощностью лазера 9 кВт на скорости 2 м/мин,

второй — автоматической дуговой сваркой пла-

вящимся электродом на скорости 1 м/мин. Ав-

торы указанной работы упоминают также об от-

работке гибридного процесса на кольцевых швах.

Приведеные выше литературные данные в об-

щих чертах дают представление о состоянии раз-

работок в области гибридной лазерно-дуговой

сварки толстостенных трубопроводов большого

диаметра. На их основании можно сделать вывод,

что научно обоснованные результаты, необходи-

мые для внедрения гибридных лазерно-дуговых

процессов сварки, обеспечивающих высокие ха-

рактеристики надежности и качества кольцевых

стыков труб, все еще отсутствуют. В обсуждае-

мых результатах в основном речь идет о толщине

труб под сварку около 10 мм, для соединения ко-

торых применяют технологию многослойной

сварки. Потенциал современных лазеров, позво-

ляющий обеспечить более высокую глубину проп-

лавления материала, до настоящего времени не

использован в полной мере. Это объясняется от-

части тем, что мощность задействованных лазеров

ограничивается 10 кВт, и однопроходная сварка

труб толщиной 16 мм и более, что было бы ин-

тересно с точки зрения экономической эффектив-

ности, не возможна. Кроме того, отсутствуют ко-

личественные результаты исследования надеж-

ности сварных соединений труб, выполненных

гибридной лазерно-дуговой сваркой, не изучены

69/2010

Технология сварки трубопроводов из перлитных сталей | Электросварщик оборудования АЭС | Архивы

Страница 16 из 26

Сварка трубопроводов из перлитных сталей в отличие от аустенитных производится с соблюдением иного теплового режима. Быстрое охлаждение и перерывы при многопроходной сварке, рекомендуемые для стыков труб из аустенитных сталей, для сварных соединений из перлитных сталей не желательны. Сварку труб из перлитных сталей рекомендуется выполнять с большими тепло-вложениями, применяя повышенные против сварки аустенитных сталей таковые режимы. Толстостенные трубопроводы рекомендуется сваривать с предварительным и сопутствующим подогревом, применяя замедленное охлаждение стыков после сварки. Сварку стыков труб диаметром более 219 мм целесообразно осуществлять одновременно двумя сварщиками, что способствует более равномерному прогреву стыка. Порядок сварки стыков одновременно двумя сварщиками показан на рис. 4-19. При такой схеме сварка все время ведется hа диаметрально противоположных участках стыка, что способствует уменьшению напряжений и деформации и стыке.

а — сварка вертикального неповоротного стыка; б — сварка горизонтального неповоротного стыка.

Рис. 4-19. Схема сварки стыков труб одновременно двумя сварщиками.

Для уменьшения остаточных сварочных напряжений стыки толстостенных (более 36 мм) трубопроводов из углеродистых сталей и стыки трубопроводов из низколегированных теплоустойчивых сталей с толщиной стенки более 6 мм (см. табл. 2-1) подвергают после сварки термической обработке —  высокому отпуску.
Предварительный подогрев, сварка с большими тепловложениями, замедленное охлаждение после сварки, высокий отпуск — все эти меры способствуют предупреждению возникновения и развития трещин в сварных стыках.
Сварка стыков трубопроводов из перлитных сталей выполняется аргонодуговым, электродуговым и комбинированным способами.
Для аргонодуговой сварки углеродистых и некоторых чипов низколегированных сталей главным образом применяется сварочная проволока марки Св-08Г2С диаметром 1,6—2 мм.
Для электродуговой сварки углеродистых и ряда марок низколегированных сталей наибольшее применение находят электроды УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55. Для сварки корневых слоев желательно применение наиболее пластичных электродов марки УОНИ 13/45А. Взамен электродов марки УОНИ 1-3/55 также находят применение электроды марки ТМУ-21.
Для сварки ряда вспомогательных малоответственных трубопроводов из углеродистых сталей применяют. Электроды марок АНО-4, МР-3 и др.
Как правило, марки применяемых электродов укапываются в чертежах. При отсутствии таких указаний следует пользоваться табл. 2-1.
Для сварки стыков трубопроводов из перлитных сталей применяют электроды диаметром 2,5; 3; 4 и 5 мм, причем электроды диаметром 5 мм применяют для сварки поворотных стыков, а также для выполнения участков неповоротного стыка, свариваемых в нижнем и вертикальных положениях. Электроды диаметром 2,5 и 3 мм применяют для сварки корневых швов, а также при сварке труб малых диаметров.

Таблица 4-4
Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки неповоротных стыков труб из сталей перлитного класса

Толщина стенки трубы, мм	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	Сила тока, А	Число проводов
3,0	2,0—2,5	1,6—2,0	60—70	2
4,0	2,0—2,5	1,6—2,0	70—80	2
5,0	2,5—3,0	2,0—3,0	80—110	2
6,0	2,5—3,0	2,0—3,0	110—130	2—3

Ориентировочные режимы аргонодуговой и электродуговой сварки стыков труб из перлитных сталей указаны в табл. 4-4 и 4-5.

Таблица 4-5
Ориентировочные режимы тока при электродуговой сварке покрытыми электродами неповоротных стыков труб из сталей перлитного класса

Диаметр электрода, мм	2,5	3,0	4,0
Сила тока, А	60—100	90—120	130—160

Стыки труб из перлитных сталей в зависимости от диаметра, условий работы и характера среды собирание под сварку с остающимися или без остающихся подкладных колец. Паропроводы насыщенного пара в одноконтурных схемах, транспортирующие радиоактивный пар, собирают без остающихся колец. Трубопровод второго контура, транспортирующие нерадиоактивные среды, могут собираться на остающихся подкладных кольцах.
В зависимости от способа сварки, диаметра и толщины стенок труб применяют разделки, представленные в табл. 4-1. При выборе конструкции стыка учитывается также способ сварки корня шва.
Наибольшую сложность представляет сварка стыков труб без остающихся подкладных колец. При сварке таких стыков требуются повышенная точность сборки и высокая квалификация сварщиков.
Ниже рассматривается технология сварки стыков труб из перлитных сталей.

Рис. 4-20. Схема сварки стыков на остающемся подкладном кольце.

Сварка стыков трубопроводов с V-образной разделкой кромок. Этот тип разделки кромок очень прост в изготовлении и поэтому имеет наиболее широкое применение для трубопроводов из перлитных сталей. Возможно несколько вариантов сварки стыков с V-образной разделкой: с остающимся подкладным кольцом, без кольца с подваркой изнутри трубы, а также без кольца и без подварочного шва.

Лучшее проплавление корневой части шва достигается при сварке на остающемся подкладном кольце или при подварке корня шва изнутри трубы. Получить высококачественное соединение с хорошим формированием обратного мимика для V-образной разделки без кольца и без подварки для неповоротных стыков, как правило, не представляется возможным даже при применении аргонодугоного способа сварки. Поэтому такое соединение применимо только для малоответственных трубопроводов, для которых установлены менее жесткие требования к качеству шва.
Сборка и сварка на остающемся подкладном кольце производятся в такой последовательности. В одну из стыкуемых труб вставляют подкладное кольцо, тщательно очищенное от ржавчины, масла и других загрязнений. Кольцо подгоняют к трубе, прихватывают с наружной стороны в двух местах и припаривают ниточным швом (рис. 4-20). Наложение прихваток и приварку кольца можно выполнять штучными электродами или аргонодуговой сваркой. В последнем случае не требуется зачистки шва абразивным инструментом. Далее на выступающую часть подкладного кольца надвигают вторую трубу и устанавливают необходимый для обеспечения провара корня шва зазор После проверки правильности сборки выполняют сварку стыка штучными электродами.

Рис. 4-21. Схема сварки корня шва и заполняющих слоев стыков труб с двухскосной разделкой кромок.

Подкладные кольца при сварке труб из перлитные сталей могут изготавливаться из спокойной низкоуглеродистой стали (независимо от марки свариваемой стали).
Сварка стыков труб при V-образной разделке и подварке изнутри трубы производится следующим образом. Вначале производят сварку стыка на все сечение снаружи трубы, затем изнутри трубы производят наложение подварочного валика после предварительной зачистки абразивом корня шва.
Сварка стыков труб без остающихся подкладных колец и без подварки выполняется аргонодуговым или комбинированным методом, Комбинированный метод применяют для труб при толщине стенки, труб более 6—8 мм. Аргонодуговая сварка корневых слоев производится с применением присадочной проволоки.
Сварка стыков трубопроводов с двухскосной разделкой кромок. Разделка применяется для трубопроводов с толщиной стенки более 10        мм. Сварку стыков производят комбинированным методом (рис. 4-21). Аргонодуговой сваркой выполняют один-два первых прохода, зазор в стыке устанавливают в пределах 1,0—2,0 мм.
Стыки труб с двухскосной разделкой кромок могут также собираться на остающемся подкладном кольце. Зазор в стыке в этом случае увеличивается до 5—7 мм. Сварка стыков трубопроводов со ступенчатой разделкой кромок. Применяют ступенчатую разделку для наиболее ответственных трубопроводов, например питательных трубопроводов и паропроводов в одноконтурных схемах АЭС. Сварку выполняют комбинированным методом: корневые швы (один — три прохода) аргонодуговой сваркой, заполнение разделки штучными, электродами. Аргонодуговую сварку корневого шва производят с обязательным применением присадочной проволоки.

Технология термообработки сварных соединений трубопроводов

При сварке труб из некоторых марок легиоованных сталей, а также толстостенных труб из стали 20 вследствие высоких температур происходит изменение структуры металла шва и околошовной зоны основного металла, возникают внутренние термические напряжения и, как следствие, ухудшаются механические свойства сварного соединения. Чтобы снять внутренние термические напряжения, сварные соединения подвергают отжигу, а для улучшения структуры металла и повышения пластичности нормализации. Для стыков толстостенных труб из стали 20 вполне достаточной термообработкой является высокий отпуск. Режимы термообработки зависят от марки стали свариваемых труб и их толщины стенки; обычно они указаны в производственных инструкциях на сварку или на чертежах. На трубозаготовительных заводах или в цехах термообработку сварных соединений элементов и узлов трубопроводов (без арматуры) производят в специальных термических печах.

В монтажных условиях для термообработки сварных соединений труб применяют муфельные печи сопротивления, газовые кольцевые горелки и индукционные нагреватели.

Электрические муфельные печи сопротивления предназначены для нагрева сварных соединений труб диаметром от 30 до 325мм со стенками любой толщины до 900—950° С.

Печь — разъемная; состоит она из двух половин. Индукционный способ нагрева токами промышленной частоты (50гц) применяют при термообработке сварных стыков труб с условным проходом от 100мм и выше при толщине стенки более 10мм. Для этого стык и прилежащие к нему участки трубы на 600—700мм в каждую сторону обертывают листовым асбестом толщиной не менее 10мм; поверх него укладывают 12—28 витков медного многожильного неизолированного провода сечением не менее 100мм2. Провод наматывают на трубу достаточно плотно с расстоянием между витками 15—20мм (во избежание замыкания). Последние витки закрепляют хомутами. Провод подключают к источнику низкого напряжения при силе тока около 800—1000а. Обычно используют сварочные трансформаторы ТСД1000 и ТСД2000.

При термической обработке сварных стыков трубопроводов торцы труб следует закрывать временными пробками, чтобы предотвратить создание воздушной тяги и охлаждение стыка.

При термической обработке с помощью хромельалюминиевых термопар и гальванометров непрерывно контролируют температуру.

Выполняют термообработку сварных соединений трубопроводов специально обученные для этой цели слесаритрубопроводчики под наблюдением ответственного инженернотехнического работника.

Различные типы скосов и способы их изготовления

Стыковая сварка труб — это особенность, поскольку сварщик обычно не имеет доступа к внутренней поверхности стыка. Поэтому все сварочные работы нужно производить снаружи. По этой причине необходимо соответствующим образом подготовить края.

Различные стандарты сварки (ASME, AWS, ISO, EN и т. Д.) Обычно дают инструкции, которым необходимо следовать в отношении геометрии фаски. В этой статье описываются приготовления, которые наиболее часто встречаются в промышленности в зависимости от толщины стенок свариваемых труб.

1. Формирование фаски на конце трубы

1. Снятие фаски

Снятие фаски — это операция по созданию плоской скошенной поверхности на конце трубы. Отверстие, создаваемое операцией снятия фаски, дает сварщику доступ к общей толщине стенки трубы и позволяет ему делать равномерный сварной шов, который гарантирует механическую целостность сборки. У основания скосов выполняется корневой проход, который образует основу для заполнения угла канавки, образованного двумя скосами, последовательными сварочными проходами.

2. Облицовка

Облицовка — это термин, используемый для операции по созданию фаски, которая заключается в создании плоской поверхности на конце трубы. Правильная облицовка облегчает выравнивание труб друг относительно друга перед сваркой, а также способствует постоянному корневому отверстию между деталями. Оба эти параметра являются важными параметрами для поддержания правильной сварочной ванны и для обеспечения полного проникновения корневого прохода в соединение.

3. Расточка изнутри

Производственные допуски трубы могут привести к разной толщине по окружности трубы.Это, в свою очередь, может привести к изменению толщины поверхности корня при выполнении фаски. Вот почему при сварке обычно рекомендуется растачивание.

Операция заключается в легкой механической обработке внутренней поверхности трубы, чтобы гарантировать постоянную ширину контактной поверхности или поверхности основания по всей окружности трубы. Наличие постоянной ширины земли облегчит выполнение корневого прохода. Этот параметр важен при использовании автоматизированных сварочных процессов, поскольку аппарат не способен оценивать и компенсировать любые возможные неровности на земле, что, очевидно, не имеет места при ручной сварке.

2. Различные типы скосов, которые используются в зависимости от толщины стенки трубы

1. Диапазон толщин t ≤ 3 мм (0,118 дюйма)

Когда требуется стыковая сварка труб со стенкой менее 3 мм (0,118 ”) Толстой, скашивание кромки на конце трубы обычно не требуется. Технологии дуговой сварки (111, 13x, 141) позволяют проплавить всю глубину трубы за один проход.

При использовании автоматизированной техники сварки (орбитальная сварка или процесс с использованием источников энергии высокой плотности) конец трубы необходимо облицевать, чтобы кромки сварного шва были идеально перпендикулярны.В зависимости от применения или используемого процесса расстояние между частями будет между g = 1 / 2t и g = 0 (особенно для процессов с использованием источников энергии высокой плотности).

2. Диапазон толщин 3 ≤ t ≤ 20 мм (0,787 дюйма)

Когда сварщик может получить доступ только к одной стороне свариваемого соединения, подготовка деталей с открытыми квадратными краями обычно не позволяет металлу шва проникать полностью, если толщина стенок превышает 3 мм (0,787 дюйма). Поэтому необходимо сделать скос, чтобы сварщик мог сделать корневой проход в нижней части стыка, который затем будет заполнен одним или несколькими дополнительными проходами.

Обычно корневой проход выполняется с использованием процесса 141 для обеспечения наилучшего проплавления (корневой проход используется в качестве основы для последующих сварочных проходов). По экономическим причинам следующие проходы, называемые проходами «заполнения» или «заполнения», выполняются с использованием процесса 13x или 111, который является более производительным (количество наплавленного металла, скорость подачи и т. Д.), Чем процесс 141 .

Наиболее распространенные углы для V-образных канавок составляют 60 ° и 75 ° ((2 × 30 ° и 2x 37,5 °) в зависимости от применяемого стандарта.Обычно требуется земля шириной от 0,5 до 1,5 мм (от 0,020 до 0,059 дюйма). Расстояние между свариваемыми деталями (g) составляет от 0,5 до 1 мм (от 0,020 до 0,059 дюйма).

Однако подготовка канавки «J» требуется чаще для этого диапазона толщин (см. Подробности ниже). Это особенно верно при использовании процессов орбитальной сварки. Это также нормальный способ подготовки при сварке сплавов, таких как дуплекс или инконель.

3. Диапазон толщины 20 мм (.787 ”) ≤ t

При увеличении толщины стенок свариваемых деталей количество сварочного металла, которое необходимо наплавить в валик, также увеличивается в той же пропорции. Чтобы избежать слишком длительных и дорогостоящих с точки зрения рабочей силы и расходных материалов сварочных операций, подготовка к сварным швам толщиной более 20 мм (0,787 дюйма) выполняется с использованием скосов, которые позволяют уменьшить общий объем скоса.

1. Двухугловые V-образные канавки (или составные V Grooves):

Первое решение для уменьшения размера фаски — это изменить угол канавки.Начальный угол 30 ° или 37,5 ° (до 45 °) сочетается со вторым углом, обычно между 5 ° и 15 °. Первый угол 30 ° или 37,5 ° должен быть сохранен, чтобы избежать слишком узкой канавки и не дать сварщику сделать корневой проход.

Как и отдельные V-образные канавки, для этой подготовки требуется фаска шириной от 0,5 до 1,5 мм (от 0,020 до 0,059 дюйма) и зазор между деталями (g) от 0,5 до 1 мм (от 0,020 до 0,039 дюйма). Горячий проход земли обычно выполняется с использованием процесса 141, а операции заполнения — с использованием процессов 13x или 111.

Например, по сравнению с одноугловой фаской 30 ° (серая зона плюс красная зона), V-образная фаска с двойным углом 30 ° / 5 ° (серая зона) дает около 20% экономии на сварке. металл для детали толщиной 20 мм (0,787 дюйма).

Возможная экономия за счет увеличения объема фаски пропорционально толщине стенки свариваемой трубы. Следовательно, при использовании трубы толщиной 30 мм (1,181 дюйма) экономия составит более 35%.

2. Одно- и двухугловые J-образные канавки

Второе решение для значительного уменьшения объема скоса и, как следствие, количества сварочного металла при подготовке J-образной канавки.Канавки с одним углом ‘J’ состоят из угла, который обычно составляет от 5 ° до 20 °, радиуса канавки (r) и увеличенной площади контакта (e). Последний элемент облегчает выполнение корневого прохода, предоставляя сварщику лучший доступ к земле.

Для корпусов с очень толстыми стенками можно сделать канавки под сложный угол «J». Обычно первый угол составляет 20 °, а второй — 5 °.

Канавки

J или составные J-образные канавки обычно привариваются либо с очень маленьким, либо с нулевым зазором (g) между деталями.

С точки зрения геометрии фаски должны быть идеальными, чтобы избежать трещин и других проблем. Помимо обеспечения точности, которая должна быть гарантирована для этого типа подготовки, используемая машина также должна быть способна быстро обрабатывать толстостенные трубы, чтобы обеспечить скорость производства, требуемую производителями.

3. Подготовка узкого зазора

Разновидностью этого типа фаски является подготовка узкого зазора, который все больше и больше используется в нефтяной промышленности из-за увеличения толщины стенки трубы и сохранения высокой производительности.Этот метод обычно заключается в создании одинарного или сложного углового скоса «J» с максимально узким отверстием. Это обеспечивает очень существенное сокращение количества используемого металла сварного шва и повышение производительности за счет сокращения времени сварки. Для толщины более 50 мм (1,968 дюйма) коэффициент производительности может быть более чем в пять раз выше, чем при сварке с использованием традиционной фаски.

Тем не менее, при использовании этого метода можно обнаружить большое количество ограничений.Два из них напрямую влияют на процесс подготовки к сварке:

Во-первых, геометрия фаски и расстояние между деталями должны контролироваться с максимальной точностью. Это связано с тем, что отверстие между деталями не дает сварщику доступа к основанию фаски. В результате весь шов, включая корневой проход, должен выполняться в автоматическом режиме. Автоматические процессы не могут принять какие-либо дефекты выравнивания или неровности ширины площадки, в отличие от сварщика, который способен регулировать положение своей горелки для компенсации любых геометрических дефектов в канавке.

Марка свариваемых материалов представляет собой второй фактор, который необходимо учитывать. Каждый тип материала обладает разными характеристиками усадки. Поэтому геометрию скоса (угол раскрытия) необходимо заранее изучить для каждого сорта. Чем выше уровень усадки материала после сварки, тем больше должен быть открыт угол, чтобы предотвратить появление трещин во время затвердевания. Изменение угла в несколько десятых градуса может непосредственно повлиять на возникновение или отсутствие трещин, особенно при сварке сплавов на основе никеля.

Эти типы ограничений требуют длительных и дорогостоящих предварительных исследований. Следовательно, они должны сопровождаться идеально контролируемым процессом обработки фасок. Описание процедуры сварки (DMOS), полученное в результате предварительных исследований, требует, чтобы пазы имели точность до одного миллиметра (0,039 дюйма), чтобы углы были точными до одного градуса и чтобы свариваемые детали были точно выровнены, чтобы избежать возможные дефекты сварки. Следовательно, оборудование, используемое для снятия фаски, должно гарантировать надежную повторную подготовку в любых условиях.

3. Обработка фаски на конце трубы

1. Станки для осевого перемещения

Станки для осевого перемещения оснащены пластиной, которая перемещается по оси трубы. Режущие инструменты размещаются на пластине для получения необходимой формы скоса. В случае составной фаски будут использоваться инструменты, которые имеют форму, идентичную форме требуемой фаски, или их форма формируется комбинацией инструментов простой формы. Самые эффективные машины на рынке позволяют использовать четыре инструмента одновременно.Это позволяет выполнять скос, фаску и расточку за одну операцию.

Здесь инструменты № 1 и 2 обрабатывают составную фаску (два инструмента могут быть объединены в один инструмент). Инструмент № 3 обращен к земле или корню, а инструмент № 4 зенковывает внутренний диаметр трубы. Инструменты перемещаются параллельно оси трубы. По этой причине машины с осевым перемещением в основном предназначены для снятия фаски и не могут разрезать трубу на две отдельные части. Пример применения: Создание фаски на конце трубы, предварительно обрезанной до нужной длины.

2. Машины радиального перемещения

Машины радиального перемещения, называемые орбитальными машинами, обычно удерживаются на месте с внешней стороны трубы. Пластина держателя инструмента вращается, а обрабатываемая труба остается неподвижной. Инструменты перемещаются перпендикулярно оси трубы с помощью системы механической передачи. В отличие от машин с осевым перемещением, машины с радиальным перемещением выполняют операцию снятия фаски, разделяя трубу на две части. Таким образом, последний тип станка также может использоваться для резки труб или регулировки длины.

Использование инструментов для снятия фаски (№ 2, простых или сложных форм) в сочетании с режущими инструментами (№ 1) позволяет разрезать трубу на две части и выполнить подготовку к сварке (снятие фаски) за одну операцию. Самые эффективные станки способны резать и снимать фаску несколько десятков миллиметров всего за несколько минут.

Пример применения: Отрезка отрезка трубы от исходной основной трубы. На отрезанных таким образом деталях снимается фаска во время операции резки.

PROTEM-Different-types-of-bevels.pdf [pdf] 1.99 Mo

Толстостенная стальная труба, толстостенная стальная труба большого диаметра

Диаметр трубы и отношение толщины стенки менее 20 называется толстостенной стальной трубой , которая в основном используется в буровых трубах для нефтяной геологии, трубах для крекинга, используемых в нефтехимии, котельных трубах, трубах и автомобильных подшипниках, тракторах, авиационных конструкциях с высоким прецизионные трубки. Самая большая разница между толстыми и тонкостенными стальными трубами — это толщина стенки, в общем, тонкостенные стальные трубы — это методы волочения и общее использование технологии горячекатаных толстостенных стальных труб, если она используется для различения единиц меры, то, как правило, толщина / диаметр стенки равняется 0.02 представляет собой стальную трубу с водоразделом и тонкостенную стальную трубу, толщина стенки / диаметр тонкостенной стальной трубы составляет менее 0,02, что больше, чем у толстостенной стальной трубы, используемой многостенной стальной трубы в трубопроводе. В полой части заготовки использована стальная многостенная труба. А также важно использование напорных труб.

Толстостенная сталь в основном используется в водном хозяйстве, нефтехимии, химической промышленности, электроэнергетике, сельскохозяйственном орошении, городском строительстве.Для перевозки жидкостей: водоснабжение, канализация. Для транспортировки газа: газ, пар, СУГ. В конструкционных целях: как свайная труба для мостов; опоры, дороги, трубы и другие строительные конструкции.

При сварке толстостенной трубы сначала очистите сварочное масло, краску, воду, ржавчину и т. Д., А затем, в соответствии с толщиной стенки фаски, открыли большое количество толстых, тонких, чтобы открыть небольшое количество ( угловая шлифовальная машина), то есть на изделии.Зазор обычно составляет 1 или диаметр катанки — 1.5 раз, если не аккуратно снимать фаску, большие слова могут правильно остаться меньшими. Сварка прихваточным швом как минимум на три точки, лучше на четыре балла. Сварка при сварке должна быть пополам, лучшая начальная точка — это примерно больше одного сантиметра нижней части, то есть поперек соединителя. Если толщина стенки трубы, она должна быть слоистой, по крайней мере, в два слоя, первый слой сварки полного круга может сваривать готовый второй слой.

Ключом к качеству толстых стальных стальных труб является однородность толщины стенок, которая не находится под контролем, напрямую влияет на качество и полезность, толстостенные стальные трубы большого диаметра обычно используются для различных видов механической обработки, обработки толстостенных деталей и даже Стенка толстостенной стальной трубы напрямую влияет на качество последующей обработки деталей, толстостенная труба не контролируется, общее качество стали не является строгим.Выберите подходящее место и место для хранения толстостенных стальных складских помещений или складских помещений, которые должны быть выбраны в чистой, гладкой дренажной зоне, вдали от вредных газов или пыли в шахтах. Наличие на земле очищаемого от мусора и сорняков, толстостенных стальных труб в чистоте. На складе нельзя с кислотой, щелочью, солью, цементом и прочей толстостенной сталью для коррозионных материалов, уложенных вместе. Толстостенные трубы разных сортов следует укладывать отдельно, чтобы избежать путаницы и предотвратить контактную коррозию.Крупногабаритная сталь, рельс, стальная сталь, бесшовные стальные трубы большого диаметра, поковки и т. Д. Могут открывать свалки.

Толстостенная стальная труба, Толстостенная стальная труба, Толстостенная труба

Толстостенная стальная труба относится к диаметру трубы и соотношению толщины стенки менее 20.

Толстостенная стальная труба — это отношение диаметра трубы к толщине стенки менее 20 стальных труб. В основном используется в бурильных трубах для нефтяной геологии, трубах нефтехимического крекинга, котельных, несущих трубах, а также в автомобилях, тракторах, авиационных высокоточных конструкционных трубах.

Самая большая разница между толстостенной стальной трубой и тонкостенной стальной трубой — это толщина стенки трубы, как правило, это технология вытяжной тонкостенной стали и общее использование технологии горячекатаных толстостенных стальных труб, если она используется для различения между единицами измерения, то, как правило, толщина стенки / диаметр равная 0,02 — это толстая и тонкостенная стальная труба водораздела, толщина стенки / диаметр менее 0,02 тонкостенная стальная труба, толстостенная стальная труба больше, чем в целях , тонкостенная стальная многоцелевая труба. В заготовке использованы многостенные стальные полые детали. Давление, а также важный канал для использования.

Толстостенная сталь используется в основном в водном хозяйстве, нефтехимии, химической промышленности, энергетике, орошении сельскохозяйственных угодий, городском строительстве. Для перевозки жидкостей: водоснабжение и канализация. Для транспортировки газа: газ, пар, сжиженный углеводородный газ. В конструкционных целях: как свайная труба для мостов; доки, дороги, здания и другие конструкции труб.

Ключом к качеству толстостенной стальной трубы должна быть однородность толщины, толщина стенки толстостенной стальной трубы не контролируется, что напрямую влияет на качество и полезность стальной трубы, толстостенной стальной трубы, бесшовной стальной трубы большого диаметра для общего использования в Разнообразная обработка, обработка толстостенных деталей, толстостенная стальная труба с однородными стенками напрямую влияет на качество деталей после последующей обработки, стенки толстостенных стальных труб не контролируются, общее качество стали не строго.

Сварка толстостенных стальных труб сначала очистите масло, краску, воду, ржавчину и т. Д., Затем стенку канавки, открыли большое количество толстых, тонких, чтобы открыть небольшое количество (угловая шлифовальная машина), затем то, что на Зазор продукта, диаметр стержня или проволоки обычно составляет 1-1,5 раза, если вы не будете осторожны, канавка была открыта, несколько слов могут быть уместными, чтобы оставаться маленькими. Сварка прихваточным швом не менее трех часов, четыре часа вообще хорошая работа. Сварка Время сварки должно составлять половину или половину, начиная с самой низкой точки, желательно больше, чем на сантиметр или около того, так хорошо от противоположного разъема.Если толщина стенки трубы, ее следует наслоить, как минимум, двумя слоями, первый слой по всему кругу, пока не закончится сварка, можно сварить второй этаж.

Размер: 630мм * 18мм
Материал: X70 Экспорт в Америку

Толстостенная труба LSAW большого диаметра

Размер: OD: 351-1050 мм, толщина: 8-30 мм
Материал: 20 #, 16Mn, Q235B, Q345B, X42, X52, X70, легированная сталь, нержавеющая сталь.
Стандарт: ГБ / T3091-2001, ГБ / T 3092-1993, ГБ / T 9711.1-1997, GB / T9711.2, GB / T9711.3t и т. Д.

27SiMn Толстостенная труба
Толстостенная труба 16Mn

Труба стальная толстостенная бесшовная большого диаметра

Размер: 1120 × 120-150, 630-1000 × 40-100, 530-630 × 40-100 и т. Д.
Материал: 10 #, 20 #, 35 #, 45 #, 16Mn, 27Simn, сплав , так далее.

Дополнительная информация по бесшовным трубам.

Роликовая труба

Диапазон размеров: Наружный диаметр: Ф1200-3800 мм | Толщина стенки: 12–120 мм | Длина блока (макс.) 3.2м.
Материал Q345B (Ф5440 * 28)
Материал Q235B (Ф4500 * 22)
Материал Q16MnR (Ф2500 * 60)

(PDF) Гибридная лазерно-дуговая сварка толстостенных сегментов трубы с оптимизацией кратера на конце [Открытый доступ]

ScienceDirect

Доступно в Интернете на сайте www. sciencedirect.com

Доступно в Интернете на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедуры CIRP 00 (2017) 000–000

www.elsevier.com/locate/procedia

2212-8271 © 2017 Авторы.Опубликовано Elsevier BV

Рецензирование под руководством научного комитета 28-й конференции C IRP Design Conference 2018.

28-я конференция CIRP Design, май 2018, Нант, Франция

Новая методология анализа функциональной и физической архитектуры

существующих продуктов для идентификации семейства продуктов, ориентированных на сборку

Поль Стиф *, Жан-Ив Дантан, Ален Этьен, Али Сиадат

Национальная школа искусства и ремесел, Arts et Métiers ParisTech, LCFC EA 4495, 4 Rue Augustin Fresnel, Metz 57078, France

* Автор, ответственный за переписку.Тел .: +33 3 87 37 54 30; Адрес электронной почты: [email protected]

Реферат

В сегодняшней деловой среде тенденция к большему разнообразию продуктов и индивидуальной настройке остается неизменной. В связи с этим возникла потребность в

гибких и реконфигурируемых производственных системах, способных работать с различными продуктами и семействами продуктов. Для проектирования и оптимизации производственных систем

, а также для выбора оптимального соответствия продукта необходимы методы анализа продукта. Действительно, большинство известных методов нацелено на

анализа продукта или одного семейства продуктов на физическом уровне.Однако разные семейства продуктов могут сильно различаться по количеству и характеру компонентов

. Этот факт препятствует эффективному сравнению и выбору подходящих комбинаций семейств продуктов для производственной системы

. Предлагается новая методология анализа существующих продуктов с точки зрения их функциональной и физической архитектуры. Цель состоит в том, чтобы объединить

этих продуктов в новые семейства продуктов, ориентированных на сборку, для оптимизации существующих сборочных линий и создания будущих реконфигурируемых сборочных систем

. На основе Datum Flow Chain анализируется физическая структура продуктов. Идентифицируются функциональные узлы, и выполняется функциональный анализ

. Более того, гибридный граф функциональной и физической архитектуры (HyFPAG) — это результат, который отображает сходство

между семействами продуктов, обеспечивая поддержку проектирования как планировщикам производственных систем, так и разработчикам продуктов. Иллюстративный пример

кусачки для ногтей используется для объяснения предлагаемой методики.Затем проводится промышленное исследование двух семейств рулевых колонок

thyssenkrupp Presta France, чтобы дать первую промышленную оценку предлагаемого подхода.

© 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рецензирование под руководством научного комитета 28-й конференции CIRP Design Conference 2018.

Ключевые слова: сборка; Метод проектирования; Идентификация семьи

1. Введение

В связи с быстрым развитием области связи

и постоянной тенденцией к оцифровке и цифровизации

, производственные предприятия сталкиваются с важными проблемами

в сегодняшней рыночной среде: продолжающаяся тенденция

в сторону сокращения времени разработки продукта и

сокращенных жизненных циклов продукта. Кроме того, растет спрос на настройку

, в то же время

конкурируют с конкурентами по всему миру. Эта тенденция,

, которая стимулирует развитие от макро к микро рынкам

, приводит к уменьшению размеров партий из-за увеличения ассортимента продукции

(производство больших объемов до малых объемов) [1].

Чтобы справиться с этим увеличивающимся разнообразием, а также иметь возможность

определить возможные потенциалы оптимизации в существующей производственной системе

, важно иметь точное знание

ассортимента и характеристик производимой продукции и / или

собран в этой системе.В этом контексте основная задача при моделировании и анализе

теперь состоит не только в том, чтобы справиться с отдельными продуктами

, ограниченным ассортиментом продуктов или существующими семействами продуктов,

, но и иметь возможность анализировать и сравнивать продукты для определения

новых продуктовых семейства. Можно заметить, что классические существующие семейства продуктов

перегруппированы в зависимости от клиентов или функций.

Однако вряд ли можно найти семейства продуктов, ориентированных на сборку.

На уровне семейства продуктов продукты отличаются в основном двумя основными характеристиками

: (i) количеством компонентов и (ii) типом компонентов

(например, механическими, электрическими, электронными).

Классические методологии, рассматривающие в основном отдельные продукты

или отдельные, уже существующие семейства продуктов анализируют структуру продукта

на физическом уровне (уровне компонентов), что

вызывает трудности с эффективным определением и сравнением

различных семейств продуктов.Обращаясь к этому

Процедуры CIRP 94 (2020) 676–679

2212-8271 © 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier BV

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4. 0/)

Рецензирование под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

10.1016 / j.procir.2020.09.106

© 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Это статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND (http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-nd / 4.0 /)

Партнерская проверка под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

Доступно в Интернете по адресу www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедуры CIRP 00 (2020) 000–000

www.elsevier.com/locate/procedia

2212-8271 © 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier BV

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

Заключение экспертной оценки: экспертная оценка под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

11-я конференция CIRP по фотонным технологиям [LANE 2020] 7-10 сентября 2020 г.

Гибридная лазерно-дуговая сварка сегментов толстостенных труб с оптимизацией

кратера на конце

Ömer Üstündağa, *, Сергей Гукб, Андрей Гуменюка, b, Михаэль Ретмайерк, a, b

aBundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Unter den Eichen 87, 12205 Berlin, Germany

bFraunhofer Institute for Production Systems and Design Institute for Production Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin, Германия

cИнститут станкостроения и управления производством, Технический университет Берлина, Pascalstraße 8-9, 10587 Берлин, Германия

* Автор для переписки. Тел .: + 49-30-81043150; факс: + 49-30-81041557. Адрес электронной почты: [email protected]

Реферат

В исследовании рассматривается применение процесса высокомощной гибридной лазерной дуговой сварки на сегментах труб толщиной до 15 мм с целью

, чтобы избежать конца дефекты кратера при закрытии кольцевых сварных швов, где трубы были перевернуты при сварке в положениях 1G- и 2G-

. Были протестированы различные методы, такие как снижение мощности лазера, резкое отключение мощности лазера и изменение увеличения диаметра лазерного пятна

и расфокусировка лазерного луча относительно заготовки, чтобы исключить лазерную энергию из процесса. .Можно было бы показать, что высокая расфокусировка оптической системы более 40 мм с результирующим диаметром пучка> 2,9 мм при короткой длине перекрытия прибл.

20 мм приводит к образованию чашеобразного сварного шва, что является предпочтительным для предотвращения трещин и пор в кратере кратера. В экспериментах по сварке использовалась лазерная оптика

с системой линз с приводом от двигателя для расфокусировки лазерного луча без изменения положения дуги.

© 2020 Авторы.Опубликовано Elsevier BV

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

Заключение экспертной оценки: экспертная оценка под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

Ключевые слова: гибридная лазерно-дуговая сварка; кольцевой сварной шов; толстостенная сталь; однопроходная сварка; кратер на конце

1. Введение

Сварка мощным лазерным лучом (LBW) или гибридная лазерно-дуговая сварка

Сварка (HLAW) стала одним из наиболее

важных сварочных процессов для соединения толстостенной стали

постройки последних лет.Благодаря высокой плотности мощности

лазерного луча, с помощью этих сварочных процессов можно достичь большой глубины проплавления при сварке. Эффективность

этих процессов заключается в уменьшении количества слоев

, особенно для сварки толстостенных сталей, и, как следствие, уменьшении времени сварки на

. Эти экономические преимущества

уже были признаны отраслью, где эти процессы

достигли прорывного уровня e.грамм. в судостроении

промышленность в 2000-е гг. [1]. Многочисленные исследования показали применимость HLAW

для однопроходной сварки плоских стальных листов

толщиной до 28 мм [2-4]. Из-за специфических особенностей процесса

применимость HLAW толстостенных конструкций

все еще ограничена для многих приложений, например для

кольцевых швов. Одним из ограничивающих факторов в большинстве случаев является образование

зоны неправильного перекрытия во время закрытия кольцевого шва

.Практические примеры показывают

, что резкое отключение мощности лазерного луча в конце

шва вызывает образование отверстия по всей толщине шва

, а снижение мощности лазера вызывает

трещин затвердевания. в области перекрытия см. рисунок 1 (a) и

рисунок 1 (b) соответственно. При применении линейного нарастания мощности лазера —

вниз энергия лазерного луча уменьшается, и в результате режим проникновения

изменяется с полного проникновения на частичное проникновение

. Несколько исследований показывают, что сварные швы с частичным проплавлением

более склонны к образованию трещин затвердевания [5,6]. Холодный (охлажденный на

вниз) материал с высоким пределом текучести ниже расплавленного материала

в сварном шве с частичным проплавлением действует как локальное ограничение

и предотвращает усадку сварного шва. Это одна из причин

Доступно в Интернете на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедура CIRP 00 (2020) 000–000

www.elsevier.com/locate/procedia

2212-8271 © 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier BV

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

Заключение экспертной оценки: экспертная оценка под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

11-я конференция CIRP по фотонным технологиям [LANE 2020] 7-10 сентября 2020 г.

Гибридная лазерно-дуговая сварка сегментов толстостенных труб с оптимизацией

кратера на конце

Ömer Üstündağa, *, Сергей Гукб, Андрей Гуменюка, b, Михаэль Ретмайерк, a, b

aBundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Unter den Eichen 87, 12205 Berlin, Germany

bFraunhofer Institute for Production Systems and Design Institute for Production Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin, Германия

cИнститут станкостроения и управления производством, Технический университет Берлина, Pascalstraße 8-9, 10587 Берлин, Германия

* Автор для переписки. Тел .: + 49-30-81043150; факс: + 49-30-81041557. Адрес электронной почты: [email protected]

Реферат

В исследовании рассматривается применение процесса высокомощной гибридной лазерной дуговой сварки на сегментах труб толщиной до 15 мм с целью

, чтобы избежать конца дефекты кратера при закрытии кольцевых сварных швов, где трубы были перевернуты при сварке в положениях 1G- и 2G-

. Были протестированы различные методы, такие как снижение мощности лазера, резкое отключение мощности лазера и изменение увеличения диаметра лазерного пятна

и расфокусировка лазерного луча относительно заготовки, чтобы исключить лазерную энергию из процесса. .Можно было бы показать, что высокая расфокусировка оптической системы более 40 мм с результирующим диаметром пучка> 2,9 мм при короткой длине перекрытия прибл.

20 мм приводит к образованию чашеобразного сварного шва, что является предпочтительным для предотвращения трещин и пор в кратере кратера. В экспериментах по сварке использовалась лазерная оптика

с системой линз с приводом от двигателя для расфокусировки лазерного луча без изменения положения дуги.

© 2020 Авторы.Опубликовано Elsevier BV

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

Заключение экспертной оценки: экспертная оценка под ответственностью Bayerisches Laserzentrum GmbH

Ключевые слова: гибридная лазерно-дуговая сварка; кольцевой сварной шов; толстостенная сталь; однопроходная сварка; кратер на конце

1. Введение

Сварка мощным лазерным лучом (LBW) или гибридная лазерно-дуговая сварка

Сварка (HLAW) стала одним из наиболее

важных сварочных процессов для соединения толстостенной стали

постройки последних лет.Благодаря высокой плотности мощности

лазерного луча, с помощью этих сварочных процессов можно достичь большой глубины проплавления при сварке. Эффективность

этих процессов заключается в уменьшении количества слоев

, особенно для сварки толстостенных сталей, и, как следствие, уменьшении времени сварки на

. Эти экономические преимущества

уже были признаны отраслью, где эти процессы

достигли прорывного уровня e.грамм. в судостроении

промышленность в 2000-е гг. [1]. Многочисленные исследования показали применимость HLAW

для однопроходной сварки плоских стальных листов

толщиной до 28 мм [2-4]. Из-за специфических особенностей процесса

применимость HLAW толстостенных конструкций

все еще ограничена для многих приложений, например для

кольцевых швов. Одним из ограничивающих факторов в большинстве случаев является образование

зоны неправильного перекрытия во время закрытия кольцевого шва

.Практические примеры показывают

, что резкое отключение мощности лазерного луча в конце

шва вызывает образование отверстия по всей толщине шва

, а снижение мощности лазера вызывает

трещин затвердевания. в области перекрытия см. рисунок 1 (a) и

рисунок 1 (b) соответственно. При применении линейного нарастания мощности лазера —

вниз энергия лазерного луча уменьшается, и в результате режим проникновения

изменяется с полного проникновения на частичное проникновение

. Несколько исследований показывают, что сварные швы с частичным проплавлением

более склонны к образованию трещин затвердевания [5,6]. Холодный (охлажденный на

вниз) материал с высоким пределом текучести ниже расплавленного материала

в сварном шве с частичным проплавлением действует как локальное ограничение

и предотвращает усадку сварного шва. Это одна из причин

Ремонтных сварных швов, вызванных остаточными напряжениями в толстостенных стальных сосудах высокого давления (Технический отчет)

Смит, Г. К., и Хольц, П. П. Ремонт остаточных напряжений от сварных швов в стальных толстостенных сосудах высокого давления . США: Н. П., 1978. Интернет. DOI: 10,2172 / 6703769.

Смит, Г. К., & Хольц, П. П. Ремонт остаточных напряжений, вызванных сваркой, в толстостенных стальных сосудах высокого давления . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6703769

Смит, Г. К., и Хольц, П. П.Чт. «Ремонт остаточных напряжений сварных швов в стальных толстостенных сосудах высокого давления». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6703769. https://www.osti.gov/servlets/purl/6703769.

@article {osti_6703769,
title = {Ремонт остаточных напряжений, вызванных сваркой в ​​толстостенных стальных сосудах высокого давления},
author = {Смит, Г. К. и Хольц, П. П.},
abstractNote = {Если бы дефект, требующий корректирующих действий, был бы обнаружен в работающем корпусе ядерного реактора, это имело бы значительные последствия для безопасности и экономики.Если такой дефект будет обнаружен, одним из возможных корректирующих действий будет ремонтная сварка на месте. Ремонт этого типа предположительно будет включать шлифовку материала в области, окружающей дефект, а затем заполнение образовавшейся полости металлом сварного шва. Снятие теплового напряжения в этих условиях может привести к серьезным трудностям, связанным с тепловым расширением и короблением, и поэтому его, скорее всего, следует избежать. Такое отклонение от обычной процедуры вызывает вопросы, касающиеся остаточных напряжений и уровней ударной вязкости материала, которые необходимо оценить до того, как можно будет рекомендовать или одобрить ремонт.Представленные измерения остаточного напряжения предназначены для предоставления исходной информации, которая поможет в оценке, если такой ремонт когда-либо придется серьезно рассматривать.},
doi = {10.2172 / 6703769},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6703769}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {1978},
месяц = ​​{6}
}

предельная грузоподъемность толстостенной трубы в сверхглубокой воде | Международная конференция по океанологии и полярной инженерии

Рыночный спрос подталкивает подводные разработки к сверхглубоким водам. Трубопроводы, проложенные в таких условиях, требуют очень толстых стенок, чтобы выдерживать экстремальное гидростатическое давление. Однако критерии расчета местного продольного изгиба при комбинированной нагрузке в одном из преобладающих стандартов проектирования подводных трубопроводов, DNVGL-ST-F101 (2017), заявлены как действительные только для трубопроводов с отношением диаметра к толщине стенки ( D / t ) между 15 и 45. Европейская группа исследований трубопроводов (EPRG) оценила, можно ли использовать существующие проектные уравнения для очень толстостенных трубопроводов с D / t ниже 15, которые подвержены внешнему давлению и изгибу. , не влияя на уровень консерватизма, лежащий в основе кода.Формулировка предельного состояния для поведения с управляемой нагрузкой оказывается все более консервативной для более толстых стенок трубы.

ВВЕДЕНИЕ

Предпосылки

Intecsea провела обзор состояния технологии глубоководных трубопроводов для Комитета по проектированию EPRG в рамках проекта EPRG 178/2015. Это исследование охватывает анализ пробелов и было завершено в 2016 году. Были определены области, требующие дальнейших исследований, которые впоследствии были включены в план исследований EPRG. Важным недостатком является отсутствие надежной и действительной формулировки предельного состояния для местного продольного изгиба толстостенной трубы при нагружении сочетанием изгиба, осевой силы и давления.Формулировки предельного состояния для местного коробления, включенные в DNVGL-ST-F101, который широко используется для проектирования подводных трубопроводов, признаны недействительными, если D / t меньше 15.

Установлены глубоководные трубопроводы на сегодняшний день требуется D / t в порядке 20 для расчета внешнего давления. Так обстоит дело на максимальных глубинах воды в диапазоне 2000–2500 м. При переходе на сверхглубокую воду требуемое значение D / t может быть даже ниже 15. Это требует технологических достижений, которые также следует искать в фундаментальном обзоре и возможной переформулировке существующих расчетных уравнений.

В дополнение к отсутствию адекватных расчетных уравнений, технологичность трубопроводных труб с очень толстой стенкой, что означает очень низкий D / t , может быть за пределами возможностей ведущих трубных заводов. Это зависит от выбранного способа изготовления; В данной статье рассматриваются бесшовные (SMLS) и сварные продольно-дуговой сваркой (SAWL) трубы. Для проектирования трубопроводов с D / t ниже 15 требуется документированная информация о том, что может быть произведено и в соответствии с какой спецификацией.

Меры производственного контроля для толстостенных стальных труб, сваренных дуговой сваркой

Контроль производства толстостенных спирально-сварных стальных труб под флюсом в основном направлен на повышение пластической вязкости стальных труб, повышение чистоты расплавленной стали, снижение вредных включения и улучшить общее качество стальной трубы. В процессе производства используется разумная система охлаждения, чтобы избежать трещин внутри и улучшить качество стальной трубы с разных сторон.

Регулирование температуры нагрева

Температуру нагрева разумно регулируют в процессе производства, и оптимальная температура нагрева выбирается путем измерения кривой термопластичности. При нагреве трубной заготовки также следует уделять внимание достаточному времени выдержки для снижения сопротивления деформации и повышения пластической вязкости конструкционной толстостенной спиральной трубы 45 #.

Спиральная стальная труба большого диаметра — это общий термин, обычно обозначающий спиральную стальную трубу диаметром более 1 метра.Спиральная стальная труба формируется путем гибки стальной полосы и затем сварки, а бесшовная стальная труба перфорируется стальной заготовкой, и на квадратной трубе нет сварного соединения.

Стальная труба подвергается таким испытаниям, как давление воды, изгиб и сплющивание, и предъявляет определенные требования к качеству поверхности. Обычно длина доставки составляет 12 метров, и часто требуется фиксированная доставка. Характеристики спиральной стальной трубы выражены номинальным диаметром (мм).Номинальный диаметр отличается от фактического. В соответствии с указанной толщиной стенки существует два вида обычных стальных труб и толстых стальных труб.

Производственный процесс требует большего количества процедур. Последний шаг — снизить скорость рулона. Скорость прокатки — ключевой параметр процесса прошивки. Во время изменения скорости валка с низкой на высокую, существует критическая скорость валка, при которой начинается расслаивание. При низкой скорости вращения в заготовке трубы легко образуется полость; при высокой скорости валков заготовка трубы и спиральная стальная труба структуры 45 # легко образуют дефекты расслоения.Чтобы устранить дефекты наслоения в трубной заготовке и спиральной стальной трубе со структурой 45 #, скорость валков должна быть ниже критической скорости валков, при которой начинается расслоение.

Способы хранения

Способы хранения стальных труб тесно связаны с их сроком службы. Потребителям необходимо правильно хранить стальные трубы. Сотрудники производителей стальных труб также поделятся с вами правильным методом хранения. Во-первых, нам нужно хранить стальные трубы на складе.Не хранить на открытом воздухе. Необходимо следить за тем, чтобы складские помещения были чистыми и опрятными. При этом должна быть хорошая дренажная среда. Если на земле есть сорняки или другой мусор, ее нужно очистить и хранить. Это для того, чтобы они были чистыми. Едкие газы могут вызвать коррозию спиральных стальных труб.

И контакт кислоты, щелочи, соли и других материалов со стальной трубой также будет иметь коррозионный эффект, поэтому нам нужно хорошо защищать и избегать контакта с этими веществами.Нам также необходимо провести классификацию в процессе хранения. Во избежание неудобств использования нам также необходимо регулярно проверять стальную трубу. Если будет обнаружено, что спиральная стальная труба заржавела, нам также необходимо вовремя удалить заржавевший продукт и проанализировать причину коррозии и избежать других путем правильной обработки.