CT90级连续管对接焊工艺研究

发布时间：2017-09-02 14:31

  本文关键词：CT90级连续管对接焊工艺研究

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【摘要】：连续管技术是当前国内外公认的一种先进的油气田作业方式。随着国内连续管作业技术向钻井、深井作业等更高层次的发展,将作业用所需大口径、高钢级连续管通过现场管-管对接焊进行连接,成为保证连续管作业用长度,解决连续管分段运输问题的唯一技术手段。论文依托中国石油天然气集团公司重大工程技术现场试验项目—《连续管侧钻井技术与装备现场试验》,以目前国内应用的最高强度CT90级(直径2英寸、壁厚3.96mm)连续管的管-管对接焊为研究对象,以采用小焊接线能量在保证焊缝成形的同时减小焊接热影响区尺寸及晶粒长大为目标,从焊接电流形态、焊接冷却方式和焊接工艺参数三个方面开展了连续管对接焊的焊接工艺研究,研究内容及实焊评定得到的结论和数据,为CT90级连续管对接焊技术的进一步改进和应用提供了依据。研究结果表明:(1)焊接线能量相同时,脉冲TIG焊得到的熔深大于直流TIG焊,焊接热影响区宽度小于直流TIG焊,即在同样的熔化深度下,脉冲TIG焊所需要的焊接线能量更小,有利于防止晶粒的长大和获得较小的焊接热影响区。(2)在焊接过程采用常温水循环铜冷却块对焊接接头进行冷却,有利于减小焊接热影响区和控制焊接接头晶粒粗化。(3)对采用脉冲TIG焊所制定的焊接工艺得到的焊接接头进行评价,评价表明,焊接接头内、外成形良好,无尺寸缺陷;焊接接头强度及组织晶粒度达到标准要求。而延伸率和焊接热影响区显微硬度略低于标准要求,有待于进一步的组织控制和工艺优化。
【关键词】：连续管 对接焊工艺 脉冲电流 冷却方式
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE92
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-18
• 1.1 连续管概述7-9
• 1.1.1 国内连续管技术应用现状7-8
• 1.1.2 连续管工况及受力分析8-9
• 1.2 连续管材料发展9
• 1.3 连续管对接焊技术发展9-11
• 1.4 连续管现场对接焊技术11-16
• 1.4.1 现场对接焊特点及接头质量要求11-12
• 1.4.2 现场对接焊接工序12-13
• 1.4.3 焊接工艺要求13-14
• 1.4.4 焊接方法14-16
• 1.5 研究背景及意义16
• 1.6 研究目的及内容16-18
• 1.6.1 研究目的16-17
• 1.6.2 研究内容17-18
• 第二章 电流形态及脉冲参数对焊道的影响18-29
• 2.1 前言18
• 2.2 试验材料18
• 2.3 试验方法及设备18-21
• 2.3.1 电流形态对焊道的影响试验18-20
• 2.3.2 脉冲参数对焊道的影响试验20-21
• 2.4 试验结果及讨论21-28
• 2.4.1 电流形态对焊道的影响规律21-24
• 2.4.2 峰值电流对焊道的影响规律24-25
• 2.4.3 频率对焊道的影响规律25-27
• 2.4.4 占空比对焊道的影响规律27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 冷却方式对焊接热影响区的影响29-35
• 3.1 前言29
• 3.2 试验材料29-30
• 3.3 试验方法及设备30-31
• 3.3.1 焊接试验30
• 3.3.2 晶粒度评定试验30-31
• 3.3.3 显微硬度测定试验31
• 3.4 试验结果及讨论31-34
• 3.4.1 焊道形貌比较31-32
• 3.4.2 晶粒度评定结果及讨论32-33
• 3.4.3 显微硬度测定结果及讨论33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 CT90级连续管对接焊工艺研究35-46
• 4.1 试验材料及焊接性分析35-36
• 4.1.1 试验材料35
• 4.1.2 焊接性分析35-36
• 4.2 全位置焊接分区36
• 4.3 焊接工艺36-42
• 4.3.1 焊接设备36-37
• 4.3.2 接头及坡口37-38
• 4.3.3 坡口清理及对中装配38-39
• 4.3.4 焊接材料39
• 4.3.5 焊接规范39-42
• 4.4 焊接工艺分析42-45
• 4.4.1 接头形貌分析42-43
• 4.4.2 显微硬度分析43-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 CT90级连续管对接焊接头质量评价46-54
• 5.1 前言46
• 5.2 缺陷检测46
• 5.3 显微组织及晶粒度分析46-49
• 5.3.1 显微组织分析46-48
• 5.3.2 晶粒度分析48-49
• 5.4 力学性能测试49-53
• 5.4.1 拉伸性能测试49-50
• 5.4.2 冲击性能测试50-52
• 5.4.3 硬度测试52-53
• 5.5 本章小结53-54
• 第六章 结论54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 附录59-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文64-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王洪铎;石凯;刘彦明;周勇;李霄;;连续管对接焊用冷却装置研制[J];热加工工艺;2015年01期

2 杨社民;;复合连续油管现场应用经验[J];焊管;2014年10期

3 宿振国;尹文波;吕妍妍;;复合材料连续管技术研究进展及应用现状[J];石油矿场机械;2014年04期

4 刘彦明;石凯;王洪铎;;连续油管管-管对接焊工艺方法分析[J];热加工工艺;2014年07期

5 王洪铎;石凯;刘彦明;周勇;李霄;;现场用连续管对口组焊装置的研制[J];热加工工艺;2014年03期

6 刘寿军;李根生;;我国连续管技术面临的挑战和发展建议[J];石油机械;2013年11期

7 徐克彬;李志勇;王延勇;蔡兆亮;李志成;;连续管对口焊接技术及现场应用[J];石油机械;2012年11期

8 毕宗岳;;连续油管及其应用技术进展[J];焊管;2012年09期

9 李霄;石凯;刘彦明;王洪铎;;连续管焊接工艺及接头性能研究[J];焊管;2012年05期

10 黄勇;石凯;刘彦明;;层间温度对连续油管焊接接头组织的影响[J];河南化工;2011年Z2期

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本文编号：779142