关于压力管道在役焊接热循环试验研究

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1、压力管道在役焊接热循环试验研究顾国林。薄国公，齐万鹏，王勇，韩涛(1．中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊065000；2．中国石油大学机电工程学院，山东青岛266580)；摘要：利用平板腔室模拟试验装置以及圆管模拟试验装置，对16MnR钢进行了在役焊接热循环研究。结果表明，与水冷条件下相比，空冷时在役焊接热循环曲线峰值温度提高，冷却时间延长；随着焊接热输入的增大，峰值温度和冷却时间明显增加；小于临界板厚时，冷却时间随着板厚的增大而减小，试板的冷却速度增大；而超过临界板厚，板厚对冷却时间的影响可以忽略；压力因素对静试验装置的在役焊接热循环的影响可以忽略。关键词：

2、在役焊接；16MnR钢；热循环；试验研究中图分类号：TH131．2；TG402文献标识码：A文章编号：1001-4837【2012)12—0032-05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2012．12．003ExperimentalStudyonWeldThermalCycleofIn——serviceWeldingofPressurizedPipelinesGUGuo—lin，BOGuo—gong，QIWan—peng，WANGYong，HANTao(1．ChinaPetroleumPipelineEngineeringCorporatio

3、n，Langfang065000，China；2．CollegeofMechanicalandElectronicEngineeringinChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：Anin—serviceweldingexperiment，studyonthethermalcyclebyin—servicewelding16MnRsteelindifferentweldingconditions．wascarriedoutbasedonself—madestaticsimulatedtesteq

4、uipment．Theresultsshowthatthepeaktemperatureishigherandthecoolingtimeislongerinaircoolingconditionthaninwatercoolingcondition．Thepeaktemperatureelevatesandthecoolingtimeobviouslyextendswiththeincreaseofweldingheatinput．Lessthanthecriticalthickness，thecoolingtimesho~enswhentheslabthickn

5、essincreases．Nolessthanthecriticalthickness，theslabthicknesshasnoeffectonthecoolingtime．Internalpressurehasnosignificantinfluenceonthermalcyclecurvewhenusingthestaticdevice．Keywords：in—servicewelding；16MnRsteel；thermalcycle；experimentalstudy性：一方面被焊管道在瞬时高温及管内高压介质0引言的共同作用下很容易发生烧穿⋯；另一方面，由

6、于管内输送介质的快速流动带走管壁上的热量造在役焊接与一般的焊接过程相比有其特殊成焊后陕冷，形成淬硬组织，导致出现氢致裂纹[2-43。基金项目：国家自然科学基金项目(51074174)；山东省自然科学基金项目(ZP,2010EM041)·32·压力管道在役焊接热循环试验研究及圆管试验装置焊接热循环曲线。可以看出，无递，而在空冷条件下热量是通过对流方式向静态论是平板还是圆管，空冷条件下的热循环曲线峰空气中传递。由于水的对流传热系数为空气的数值温度均高于水冷条件下，而且空冷条件下的冷倍，导致大量热量被静态水所吸收，从而使得空冷却时间也远远大于水冷条件下。分析其原因：在条件

7、下的热循环曲线峰值温度以及冷却时间均超水冷条件下热量是通过对流方式向静态水中传过了同等前提下的水冷冷却。700越400赠赠OO09018O075时间／s时间／s(a)平板腔室试验装置(b)圆管试验装置图3不同冷却条件下的焊接热循环曲线2．2压力对焊接热循环的影响响不大。在圆管试验中，热循环曲线也遵循同样图4示出不同压力条件下平板腔室试验装置的规律：随着压力的变化，峰值温度在700℃左右及圆管试验装置得到的焊接热循环曲线。可以看波动，冷却至300oC的时间约为18．75S。分析认出，在平板腔室试验中，常压时峰值温度为1158．6为，冷却介质为静态水时，压力的变化对