欧美在线一区视频激情_思思re热免费精品视频66_国产真实迷奷系列_亚洲国产AⅤ精品一区二区久久

技術(shù)總結
預精焊工藝優(yōu)勢總結

???一、前言

  山東勝利鋼管有限公司預精焊(兩步法)螺旋縫埋弧焊管生產(chǎn)線(xiàn),2011年投產(chǎn),是國內第一條主機成套從德國引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的螺旋埋弧焊管生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品規格范圍Φ610-Φ1626mm,最大壁厚25.4mm,最高材質(zhì)X120級,產(chǎn)能可達36萬(wàn)噸/年。

  這種生產(chǎn)線(xiàn)目前國內只引進(jìn)了兩條,另外一條由金洲管道2015年引進(jìn)。

  預精焊生產(chǎn)線(xiàn)就是采用在鋼管成型過(guò)程中先進(jìn)行定位焊(即預焊)而后再離線(xiàn)進(jìn)行內外埋弧焊接(即精焊)的工藝生產(chǎn)螺旋縫埋弧焊管的生產(chǎn)機組。與傳統的一步法生產(chǎn)工藝相比,預精焊機組的最主要優(yōu)點(diǎn)是將螺旋成型和埋弧焊分開(kāi)。由于不受埋弧焊工藝的牽制,螺旋成型過(guò)程便可以在最高成型速度下最優(yōu)化的實(shí)現,從而得到幾何形狀和尺寸公差最好的鋼管。由于鋼管已經(jīng)成型,且焊縫全長(cháng)已完成預焊,此狀態(tài)為埋弧焊提供了非常穩定的焊接條件。故在接下來(lái)的精焊過(guò)程中,其埋弧焊操作在焊接過(guò)程、焊速和焊縫形狀方面可獲得最佳結果。該機組工藝技術(shù)先進(jìn)性主要如下:

 ?。?)預精焊生產(chǎn)工藝有效地解決了成型和焊接之間的相互干擾問(wèn)題。由于不受焊接過(guò)程的限制,可以對成型工藝參數進(jìn)行優(yōu)化,提高鋼管幾何形狀精度,螺旋成型過(guò)程可以在最高成型速度下最優(yōu)化的實(shí)現,成型預焊速度可達10m/min。
 ?。?)采用一套預焊配套四套精焊的生產(chǎn)工藝,充分發(fā)揮了成型和焊接的各自?xún)?yōu)勢,實(shí)現了高速成型、預焊和低速精焊的有機結合,提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
 ?。?)實(shí)現了從拆卷、矯平、剪切對焊、銑邊、遞送、板邊預彎、成型、預焊到定尺切管全過(guò)程計算機自動(dòng)化控制。
 ?。?)應用三臺重載銑邊機聯(lián)合銑邊工藝,銑刀盤(pán)具備仿形隨動(dòng)功能,確保了板邊質(zhì)量,為高質(zhì)量精焊打下基礎。
 ?。?)預精焊板邊預彎工藝采用三輥預彎機構。三輥預彎工藝有效地防止了帶鋼在成型過(guò)程中因變形不足而產(chǎn)生的成型縫“噘嘴”現象,從根本上解決了鋼管管端“直邊”問(wèn)題。
 ?。?)精焊機組實(shí)現了一鍵式自動(dòng)化作業(yè)。
 ?。?)采用高智能化數字焊接電源,實(shí)現了對整個(gè)焊接過(guò)程實(shí)時(shí)精準的閉環(huán)控制,實(shí)現熱輸入量參數化,有利于減少焊接缺陷并有效控制焊縫余高及焊縫外觀(guān)。
 ?。?)實(shí)現了焊接參數自動(dòng)記錄,提高了鋼管質(zhì)量的可追溯性。

  預精焊機組引進(jìn)投產(chǎn)以來(lái),山東勝利鋼管有限公司做了大量卓有成效的工作,逐漸消化吸收掌握了預精焊機組的生產(chǎn)特性,產(chǎn)品質(zhì)量得到了根本改善。預精焊產(chǎn)品優(yōu)勢突出體現在焊縫一次合格率高、焊縫形狀良好、鋼管尺寸精度高、管端噘嘴小、殘余應力小等方面。

二、初步分析

  1、關(guān)于焊縫形狀

  焊縫形狀主要包括:焊縫高度、焊縫寬度、焊縫與母材的過(guò)渡角、內焊縫馬鞍形等。鋼管焊縫形狀受焊接參數、焊點(diǎn)偏心距、焊絲間距、焊劑、坡口尺寸、母材(坡口)邊緣狀況、鋼管尺寸精度等因素的影響,取決于各因素綜合作用下熔池的受力狀態(tài)及熔池形狀。

  預精焊產(chǎn)品易于形成良好的焊縫形狀,主要由于以下因素:

 ?。?)預精焊機組精焊時(shí)沒(méi)有成型機臂的干涉,焊點(diǎn)偏心距、焊絲間距等參數可調整到最優(yōu)化位置,有利于消除內焊縫馬鞍形和形成良好的的焊縫過(guò)渡角。
 ?。?)預精焊應用三臺重載銑邊機聯(lián)合銑邊工藝,銑刀盤(pán)具備仿形隨動(dòng)功能,確保了母材(坡口)邊緣均勻一致,坡口寬度、深度穩定,鈍邊大小穩定,有助于焊縫外觀(guān)形貌調整,有利于降低焊縫高度,保持焊縫形狀均勻一致。
 ?。?)預精焊工藝生產(chǎn)時(shí),預焊鋼管應力釋放后才進(jìn)行精焊,低應力狀態(tài)下的焊接過(guò)程有利于保持良好的熔池受力狀態(tài)及形狀,形成理想焊縫形狀。
 ?。?)預精焊鋼管尺寸精度高,鋼管直度、不圓度、直徑周長(cháng)差、管端噘嘴等參數控制的都很好,再加上精焊機的焊頭不但有左右方向的自動(dòng)調節,還有高度方向的激光跟蹤自動(dòng)調節,能確保焊頭和鋼管表面的距離始終保持一致,有助于保持焊縫寬度和高度的均勻一致。

  2、關(guān)于鋼管尺寸及殘余應力

  由于螺旋鋼管不易實(shí)現全管體擴徑,鋼管尺寸主要由成型工藝決定。水壓試驗有均衡鋼管殘余應力的功效,但水壓實(shí)驗前鋼管的殘余應力值也主要取決于成型質(zhì)量。
  勝利鋼管引進(jìn)的預精焊機組生產(chǎn)的鋼管尺寸精度高、殘余應力小,主要是成型過(guò)程穩定,成型質(zhì)量高。

  分析原因,主要取決于以下因素:

 ?。?)預焊機組實(shí)現了從拆卷、矯平、剪切對焊、銑邊、遞送、板邊預彎、成型、預焊到定尺切管全過(guò)程計算機自動(dòng)化控制。鋼帶遞送線(xiàn)控制精度高,響應迅速,調整及時(shí),成型角變化小,因此鋼管尺寸控制精準。成型參數可根據鋼帶厚度和性能自動(dòng)調整,從而可減小變形阻力,解決鋼帶變形過(guò)量或不足的問(wèn)題,減小殘余應力的產(chǎn)生。
 ?。?)預精焊機組應用了“變距成型”成型技術(shù),這種技術(shù)更有利于提高螺旋焊管成型穩定性。
 ?。?)預精焊機組解決了成型與焊接的干涉問(wèn)題,可以使得整個(gè)鋼帶寬度上變形均勻,同時(shí)強大的板邊三輥預彎機構的使用也使板邊變形更加充分,從而提高鋼管尺寸精度,降低殘余應力。
 ?。?)在線(xiàn)管徑自動(dòng)測量裝置的應用也為鋼管尺寸精準控制提供了有力保障。

  3、關(guān)于管端噘嘴

  管端噘嘴以及近年來(lái)大家比較關(guān)注的管端“直邊”現象實(shí)際都是由于鋼帶板邊變形不充分造成的。

  預精焊機組生產(chǎn)的產(chǎn)品在此特性上具備優(yōu)勢,主要原因是:

 ?。?)預精焊機組解決了鋼管成型過(guò)程與焊接相互干涉的問(wèn)題,板邊變形更充分,可有效預防噘嘴的產(chǎn)生。
 ?。?)預精焊機組采用強大的板邊三輥預彎機構,根據不同的鋼管管徑、壁厚和帶鋼的強度分別調節3個(gè)彎邊輥的位置,以獲得良好的預彎效果,可有效地彌補帶鋼在成型過(guò)程中因變形不足而產(chǎn)生的成型縫噘嘴現象。


三、實(shí)測結果

  本文提取具有對比意義的2020年10-11月份,公司預精焊分廠(chǎng)(兩步法)及二分廠(chǎng)(一步法)同時(shí)生產(chǎn)的神木-安平 Φ813×12.5mm L450M鋼管部分性能參數進(jìn)行對比。其間預精焊分廠(chǎng)共計生產(chǎn)檢驗鋼管2243根,二分廠(chǎng)共計生產(chǎn)檢驗鋼管1287根。結果如下:

(一)焊縫一次合格率


表1 焊縫一次合格率統計

規格材質(zhì)

指令號

生產(chǎn)方式

檢驗根數

焊縫一次合格率

排除管端缺欠后焊縫合格率

813*12.5mm
L450M

2020-10-813-3-7,
2020-11-813-2-39

一步法

1287

89.7%

89.7%

2020-01-813-6-1,
2020-06-813-6-2

兩步法

2243

92.2%

96.2%


  兩種工藝生產(chǎn)鋼管的焊縫一次合格率情況見(jiàn)表1,通過(guò)數據對比可以看出,兩步法鋼管焊縫一次合格率比一步法高2.5%,排除管端缺欠后,焊縫一次合格率進(jìn)一步提高到96.2%。
  管端缺欠主要集中在管端0-100mm范圍內,經(jīng)修磨或切除方法去除。而經(jīng)統計測算兩步法產(chǎn)品的綜合材耗比一步法降低了0.7%。表明兩步法生產(chǎn)具有比較優(yōu)勢。

(二)焊縫及熱影響區物理性能

  1、焊縫抗拉強度
  通過(guò)表2可以看出,兩種工藝生產(chǎn)鋼管的焊縫抗拉強度相近。

表2 焊縫抗拉強度均值及95%置信區間

規格材質(zhì)

生產(chǎn)方式

焊縫抗拉強度/MPa

813*12.5mm L450M

一步法

673.2±5.2

兩步法

661.8±3.5

標準要求

≥535


  2、焊縫、熱影響區沖擊功
  通過(guò)表3可以得出,兩種工藝生產(chǎn)鋼管的焊縫沖擊功及熱影響區沖擊功試驗數據相近。

表3 焊縫、熱影響區沖擊功均值及95%置信區間

規格材質(zhì)

類(lèi)型

焊縫沖擊功/J

熱影響區沖擊功/J

813*12.5mm L450M

一步法

202.0±6.3

287.9±7.5

兩步法

200.2±2.3

287.8±5.5

標準要求

KV均值≥60

KV均值≥60


(三)焊縫形狀
  1、焊縫高度
 ?。?)內焊縫高度

  從表4中可以看出兩種工藝生產(chǎn)鋼管的內焊縫高度數據相近。

表4 內焊縫高度均值及95%置信區間

生產(chǎn)方式

內焊縫高度/ mm

技術(shù)要求

兩步法

2.1±0.01

0.0-3.0 mm

一步法

2.2±0.01


 ?。?)外焊縫高度
  從表5可以看出:兩步法產(chǎn)品的外焊縫高度均值比一步法產(chǎn)品低0.3mm。

表5 外焊縫高度均值及95%置信區間

生產(chǎn)方式

外焊縫高度/ mm

技術(shù)要求

兩步法

1.1±0.01

0.0-2.5 mm

一步法

1.4±0.02


  2、焊縫過(guò)渡角
  內、外焊縫過(guò)渡角采用對金相試樣測量的方式進(jìn)行測量。外焊縫結果見(jiàn)表6,內焊縫結果見(jiàn)表7。


預精焊工藝優(yōu)勢總結


  從表6及表7可以看出,兩步法產(chǎn)品均值高于一步法產(chǎn)品,說(shuō)明兩步法生產(chǎn)的鋼管內、外焊縫過(guò)渡比一步法更為平 緩,可明顯較少應力集中。3、內焊馬鞍形
  內焊縫馬鞍形深度測量在金相試樣上進(jìn)行。典型的焊縫宏觀(guān)金相圖片見(jiàn)圖1、圖2,圖1為一步法生產(chǎn),圖2為兩步法生產(chǎn)。
  測量數據平均值見(jiàn)表8,一步法生產(chǎn)的鋼管馬鞍形深度平均值為0.9mm,兩步法生產(chǎn)的鋼管馬鞍形深度平均值為0.1mm。從圖2上可明顯看出,焊縫基本沒(méi)有馬鞍形,內焊縫較為飽滿(mǎn)。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

圖1 一步法生產(chǎn)鋼管焊縫金相圖

預精焊工藝優(yōu)勢總結

圖2 兩步法生產(chǎn)鋼管焊縫金相圖,對所有金相試樣內焊縫的馬鞍形深度進(jìn)行了測量

預精焊工藝優(yōu)勢總結


  

 ?。ㄋ模╀摴芡庥^(guān)尺寸

  1、直徑

 ?。?)管端周長(cháng)
  從表9可以看出,兩種工藝生產(chǎn)鋼管的數據基本一致。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

 ?。?)管端周長(cháng)差
  從表10中可以看出:兩者均值相近,管端周長(cháng)差較小。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

 ?。?)管體周長(cháng)
  從表11中可以看出:兩者均值相近。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

  2、管端不圓度
  從表12可以看出,兩步法產(chǎn)品管端不圓度均值比一步法產(chǎn)品小1mm左右,說(shuō)明兩步法成型質(zhì)量?jì)?yōu)于一步法。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

  3、直度
  從表13中可以看出:兩步法產(chǎn)品的直度均值比一步法產(chǎn)品低0.6mm左右,說(shuō)明兩步法成型質(zhì)量?jì)?yōu)于一步法。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

  4、噘嘴
  從表14中可以看出:兩種工藝產(chǎn)品均值相近,噘嘴數值都很小,控制在0.5mm以下。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

  為進(jìn)一步驗證預精焊機組在控制噘嘴特性方面的優(yōu)勢,本文統計了近年來(lái)兩種工藝產(chǎn)品的噘嘴情況,見(jiàn)表15。
  從表15可以看出,雖然兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品,管端噘嘴數值都比較低,但預精焊產(chǎn)品尤其厚壁時(shí)明顯優(yōu)于一步法產(chǎn)品。

預精焊工藝優(yōu)勢總結

   ?。ㄎ澹堄鄳?/b>
  兩種工藝生產(chǎn)鋼管的殘余應力采用切環(huán)法進(jìn)行測量,通過(guò)測量周向張開(kāi)量采用日本JFE的計算公式進(jìn)行殘余應力值計算。結果見(jiàn)表16。取樣工位:管端擴徑前。


預精焊工藝優(yōu)勢總結

從表16可以看出,兩步法產(chǎn)品切環(huán)為外彈,一步法產(chǎn)品切環(huán)為內彈,兩種工藝生產(chǎn)鋼管的殘余應力值都很低。


四、結論

  經(jīng)過(guò)對比驗證,可以看出,預精焊工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品相比傳統一步法工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在以下幾方面具有明顯的質(zhì)量?jì)?yōu)勢:

 ?。?)排除管端缺欠后,在材耗未升高的情況下,產(chǎn)品焊縫一次合格率明顯提高,超過(guò)了95%。

 ?。?)預精焊產(chǎn)品焊縫高度明顯降低,焊縫與母材過(guò)渡更緩和。

 ?。?)預精焊產(chǎn)品內焊縫外觀(guān)形狀明顯好于一步法產(chǎn)品,內焊縫基本消除了“馬鞍形”。

 ?。?)預精焊產(chǎn)品管端不圓度和管體直度參數明顯優(yōu)于一步法產(chǎn)品。

 ?。?)預精焊產(chǎn)品尤其是厚壁時(shí)“噘嘴”現象不明顯,從根本上解決了鋼管管端“直邊”問(wèn)題。

 ?。?)預精焊產(chǎn)品殘余應力較小。


  兩種工藝產(chǎn)品大量的對比數據將在今后的生產(chǎn)中繼續呈現,對于形成差異的原因,將會(huì )從成型機理上、焊接原理上進(jìn)行更深層次的研究分析,同時(shí)針對消除管端缺欠將加大攻關(guān)力度,以使預精焊工藝優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

山東勝利鋼管有限公司
辦公室電話(huà):0533-2272335
銷(xiāo)售電話(huà):0533-2272370
郵 箱:gsb@slogp.com
網(wǎng) 址:http://www.jobskro.com
地 址:山東省淄博市張店區中埠鎮
license
本站若有涉及版權方面問(wèn)題,請及時(shí)聯(lián)系我們予以刪除。山東勝利鋼管有限公司 魯ICP備10027497號-1

魯公網(wǎng)安備 37039002000677號