X65海底管道水下摩擦螺柱焊工艺研究及焊接工装设计

发布时间：2020-12-08 14:23

　　海底管道通常采用加装牺牲阳极的方式进行防腐保护,而牺牲阳极在海洋环境中容易耗损或者丢失。我国水下安装牺牲阳极的传统方法为管夹安装,但其连接可靠性低。摩擦螺柱焊可高效率实现螺柱在构件上的焊接,并且作为一种固相焊接方法对水深不敏感,用于海底管道牺牲阳极更换时具有突出的技术优越性。目前国内大量水下阳极安装工程被国外公司利用摩擦螺柱焊技术垄断,其安装成本高、周期长。为打破国外技术垄断,本文对X65海底管道进行水下摩擦螺柱焊工艺研究,并设计制造了一套焊接工装用于水下阳极的安装。本文主要研究内容如下:(1)水下摩擦螺柱焊可焊性试验研究在常规水环境下进行摩擦螺柱焊可焊性试验,得到焊接可顺利进行的工艺参数区间,对焊接接头进行形貌分析。结果表明:螺柱与管道结合良好,且结合区域未发现宏观缺陷。对焊接接头进行力学性能测试。结果表明:部分焊接接头抗拉强度优于母材,螺柱与管道在弯曲测试中弯曲角可达到45°,且未发生断裂;在扭转测试中扭矩可达到300N·m,扭角在300°左右;冲击韧性满足美国焊接学会水下焊接标准AWS D3.6中B类焊缝的要求;硬度分布趋势为两侧低中间高。进行耐腐蚀性测试。结果表明:焊缝熔合区耐... 

【文章来源】：北京石油化工学院北京市

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水下焊接分类Fig.1-1Classificationofunderwaterwelding

图 1-2 焊条电弧焊原理图Fig.1-2 Principle diagram of shielded metal arc welding弧焊原理如图 1-3 所示，药芯焊丝在电流的作用气体与熔渣，保护气保护熔滴，熔渣保护焊缝金

图 1-3 药芯焊丝焊接原理图.1-3 Principle diagram of flux-cored wire we 100m 水深以内的环境下进行作业，电弧不稳定，使焊接无法正常进行，

【参考文献】：
期刊论文
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[2]水下湿法焊接技术研究进展[J]. 马云鹤,李志尊,孙立明,韩凤起.  热加工工艺. 2018(17)
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[5]典型海水温度年计算方法及其应用[J]. 端木琳,徐飞.  制冷学报. 2016(03)
[6]不同压力条件下水下局部干法焊接的研究[J]. 程方杰,刘阳,王东坡,许威,杨寿海.  焊接技术. 2015(10)
[7]南海中部海域夏季水团温盐分布特征[J]. 魏晓,高红芳.  海洋地质前沿. 2015(08)
[8]摩擦螺柱焊水下焊接工艺的初步研究[J]. 徐亚国,焦向东,周灿丰,高辉,狄冰.  热加工工艺. 2015(11)
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博士论文
[1]摩擦叠焊试验装置及焊接工艺研究[D]. 高辉.北京化工大学 2010

硕士论文
[1]机器人摩擦螺柱焊接系统关键装备设计与研究[D]. 姚峰.南京理工大学 2016
[2]摩擦螺柱焊工艺研究[D]. 徐亚国.北京石油化工学院 2015
[3]304L不锈钢与16Mn钢水下湿法焊接工艺及机理研究[D]. 马蔷.哈尔滨工业大学 2015
[4]钢螺柱—铝板异种材料摩擦螺柱焊工艺和装置研究[D]. 张惠芸.南京理工大学 2015
[5]复合热源摩擦螺柱焊系统研究[D]. 杨立.南京理工大学 2013
[6]X65管线钢显微组织与力学性能的研究[D]. 乔馨.辽宁科技大学 2007



本文编号：2905232