1. Háttér Absztrakt
Az offshore mérnöki és petrolkémiai iparban a csővezeték-előgyártással szemben támasztott követelmények viszonylag magasak, a munka mennyisége pedig viszonylag nagy. A hagyományos AWI hegesztési kézi alapot és a MIG hegesztő töltést és burkolatot használják, de a minőség és a hatékonyság nem ideális. Ez a dokumentum egy új hegesztési eljárást – nagy hatékonyságú forró huzalos AWI-hegesztést – alkalmaz az AWI-alaphegesztés, a töltőhegesztés és a fedőhegesztés elérése érdekében, valamint a hagyományos módszert helyettesítő MIG-hegesztés nagy hatékonyságú hegesztési módszerét alkalmazza. Ezzel a kísérlettel a kutatás mechanikai tulajdonságai hatékonynak bizonyultak, és sikeresen alkalmazták az iparban.
Kutatási cél
Jelenleg a hagyományos hegesztési eljárás kézi AWI-hegesztést használ az alaphegesztéshez, kézi hegesztéshez vagy MIG-hegesztéshez, merülőíves hegesztést és más többfolyamatos módszert a hegesztési hatékonyság javítása érdekében. Ezekkel a töltési és letakarási módszerekkel azonban nem könnyű elérni az automatikus hegesztést, nem alkalmasak különféle csőátmérőkre, viszonylag könnyen előállíthatók a hegesztési hibák, és a hegesztési minőség áthaladási arányát korlátozza a dolgozók működési szintje.
A hagyományos AWI-hegesztéssel összehasonlítva a meleghuzalos AWI-hegesztés külön meleghuzalos tápegységet ad a hegesztőhuzal előmelegítésére a hagyományos hideghuzal alapján, és növeli a hegesztőhuzal olvadási sebességét anélkül, hogy a hegesztési vonal energiája megváltozna. Ily módon a biztosított hegesztőívnek csak kis mennyiségű energiát kell fordítania a hegesztőhuzal megolvasztására, ezáltal javítva a hegesztési termelés hatékonyságát.
A nagy hatékonyságú forró huzalos TIG több mint 5-ször hatékonyabb, mint a közönséges TIG, összehasonlítva a MIG hegesztési sebességgel, és a lerakódási sebesség 0,3–0,5 kg/h-ról 2–4 kg/h-ra nő. A háztartási meleghuzalos AWI-technológia stagnáló stádiumban van, és messze van a hatékony és jó minőségű hegesztéstől. Az idegen forró huzalos AWI hegesztési eljárás hatékonysága nem javult jelentősen, és nem éri el a MIG hegesztés hatékonyságát. Ezért különösen sürgős és fontos egy hatékony forró huzalos AWI-hegesztési eljárás kidolgozása.
3.1 Kísérleti anyagok
A kísérleti cső anyaanyaga Q235-A acél, vastagsága 12 mm, külső átmérője 108 mm. A kémiai összetételt az 1. táblázat mutatja. A Q235-A acél szakítószilárdsága σb=482MPa, folyáshatára σs=235MPa, nyúlása δ=26%. 1,2 mm átmérőjű H08Mn2Si hegesztőhuzalt használnak. A kémiai összetételt az 1. táblázat mutatja. A H08Mn2Si hegesztőhuzal szakítószilárdsága σb≥500 MPa, folyáshatára σs≥420MPa, nyúlása δ≥22%.
A Xinfa hegesztőberendezés kiváló minőséggel és alacsony árral rendelkezik. A részletekért látogasson el:Hegesztő- és vágóberendezések gyártói – Kínai Hegesztő- és Vágógyár és Szállítók (xinfatools.com)
3.2 Kísérleti módszer
A teszt a KB370 nyitott típusú csőbilincs típusú csővezeték előregyártott, nagy hatékonyságú forró huzalos AWI hegesztőrendszert, a PHOENIX-521 többfunkciós hegesztő áramforrást és az éles ívű, 200 forró huzalos áramforrást használta az 1. ábrán látható módon. A forró huzalos AWI hegesztési eljárást alkalmaztuk, és a kötési vázlat a 2. ábrán látható.
1. ábra KB370 csőbilincs típusú, nagy hatásfokú meleghuzalos hegesztőrendszer
2. ábra A kötés sematikus diagramja
A hegesztés előtt a cső próbadarab hornyának belső és külső részét köszörüljük, és rozsdát eltávolítjuk, körülbelül 25 mm-es tartományban. A próbahegesztés előtt a csőpróbadarabot ponthegesztéssel rögzítjük. A hárompontos ponthegesztés elegendő. Az eltolódást 1,5 mm-en belül szabályozzák, és nincs rés.
3.3 Kísérleti eredmények
A csőminták hegesztése után először röntgensugaras hibadetektálásnak vetették alá őket, és mindegyik átment az I. szintre. Más kísérletekben makroszkopikus metallográfiai, mikroszkópos metallográfiai és mechanikai tulajdonságvizsgálatokat alkalmaztak, amint az a 3., 4., 5., 6. ábrán és a 3. táblázaton látható. A 3. és 4. ábrán jól látható a háromrétegű hegesztési varrat morfológia, a szervezeti felépítés változásai, a varrat kis hőhatású zónája, pórusok, repedések hiánya. A 3. táblázat azt mutatja, hogy a hegesztési varratok mind megszakadtak az alapanyag területén, és a pozitív hajlítás és a visszahajlítás megfelelt a GB/T14452-93 szabvány követelményeinek. Amint az a 4. táblázatból látható, a következő következtetéseket vonjuk le:
3. ábra Nem nemesfém mikroszerkezete, hőhatás zóna és varrat keresztmetszete
4. ábra A hegesztési varrat keresztmetszetének makroszkopikus metallográfiai szerkezete
5. ábra Szakítóvizsgálat
(a) Pozitív kanyar
(b) Hátsó hajlítás
A nagy hatékonyságú forró huzal TIG AWI hegesztési minőséget és MAG hegesztési sebességet érhet el, de a MAG hegesztésnek vannak olyan hátrányai, mint a nagy fröcskölés, erős ív, nagy porozitás, nagy vonali energia és nagy csiszolási mennyiség. Bár a leválasztási hatékonysága magas, nyilvánvalóan nem olyan stabil és megbízható, mint a magas minőségi követelmények mellett a TIG hegesztés. A nagy hatásfokú forró huzalos AWI-hegesztés átfogó hatékonysága megegyezik a MAG-hegesztéssel, vagy valamivel nagyobb annál;
A nagy hatékonyságú meleghuzalos AWI-hegesztés és a hagyományos hideghuzalos AWI-hegesztés összességében 5-10-szeres hatékonyságnövekedést mutat.
4. Kísérleti következtetés
4.1 Forró huzalos AWI hegesztéssel hibamentes felületű és jó képződésű varrat érhető el;
4.2 A forró huzal AWI-hegesztés huzaladagolási sebessége eléri az 5 m/perc-et, legfeljebb 6,5 m/perc-et, és az olvadási sebesség elérheti a 3,5 kg/h-t, ami nagymértékben javítja a termelés hatékonyságát;
4.3 A forró huzal AWI varratok húzótörése az alapanyagban történik, ami javítja a kötési teljesítményt;
4.4 A nagy hatékonyságú forró huzalos AWI-hegesztés valóban eléri a TIG-hegesztés hegesztési minőségét és a MIG-hegesztés hegesztési sebességét.
5. Piaci érett alkalmazások és kilátások
Közel két év piaci promóció és alkalmazás után jelenleg széles körben használnak minket a hajómérnöki, gáz-, műszer-, petrolkémia és konténerek területén.
A nagy hatékonyságú forró huzalos AWI hegesztési eljárás nemcsak szénacélhoz, hanem ötvözött acélhoz, rozsdamentes acélhoz, duplex acélhoz, nikkel alapú ötvözetekhez és egyéb anyagokhoz is alkalmas (különböző anyagokon végzett kísérletek kimutatták, hogy különösen a duplex acél esetében hegesztési folyamat a hajómérnöki és más iparágakban, a nagy hatékonyságú forró huzalos AWI-hegesztésnek vannak összehasonlíthatatlan előnyei). Megtörte a külföldi meleghuzalos AWI-hegesztés monopóliumát Kínában, és hatékonysága 1,5-2-szer magasabb, mint a külföldi meleghuzaloké a külföldi márkákhoz képest.
Ez a technológia pótolja a csővezeték-előregyártott hegesztés hiányát, egy innovatív folyamattechnológiai termék, amely megfelel a kínai nemzeti feltételeknek, és bomlasztó innováció a csővezeték-előgyártási iparban. Teljesen helyettesítheti a meglévő hagyományos eljárást, a TIG primer + MAG töltési és fedő dupla kompozit eljárást, elkerülve a felhasználókat az ismétlődő berendezések vásárlásától, és valóban többfunkciós és többcélú csővezeték-előregyártó hegesztőrendszer. Az ezt a technológiát alkalmazó hegesztési rendszert jelenleg az intelligens csővezeték-előregyártó rendszerben is alkalmazzák, és a piaci kilátások szélesek.
Feladás időpontja: 2024. augusztus 27
