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1、北京石油化工学院学报第卷第期年月一浅析海洋石油工业中钦合金的焊接方法任伟陈家庆,!北京石油化工学院机械工程系北京摘要基于对钦合金焊接方法的论述,指出了大部分适合钦合金焊接方法的生产步骤、所需设备及在生产过程中所能遇见的问题,详细分析了问题产生的原因以及相应的一些解决方法。通过比较得出各种焊接方法在实际应用中的优缺点,从而帮助广大焊接工作者尤其是海洋石油工业的焊接人
2、员根据不同情况选用针对钦合金的不同焊接方式。关键词钦合金熔焊固相焊接杂质中图法分类号,随着海洋石油工业的不断发展油气田的在焊接之前应当预先清理干净即使是一个指开发逐渐向深海转移由于深海的压力、温度和纹印也可能导致气孔的产生。二氧化钦是用,,,腐蚀等条件更加苛刻而钦合金因其具有强度于抗腐蚀的但是它的吸水性很强能够从空气高、抗腐蚀、可焊性强、重量轻和弹性模量低等中吸收水分,水合化后的层提供了氢的来源,在特点而成为海洋石油工业中的首选材料。焊接之前应当采取措施,减少它的存在。从理,一一,,目前众多的钦合金
3、产品中最论上讲建议表面加工不要使用润滑油同时焊,具商业应用价值因为它有更高的强度和理想接与表面处理应在同一天内完成。的抗腐蚀性能,完全可满足石油开采中立管所形成裂缝的固溶体的元素主要有氢、碳、氮需的性能。与此同时,无论是熔焊还是固相焊和氧。它们虽然提高了钦的强度,同时也降低,钦。,。接合金都是可焊性最好的金属之一由于了钦的塑性和韧性导致了脆性金属的形成,,,水下作业时焊接处很难被保护因此焊缝的气碳可以通过焊前除油的方法避免氧和氮的去,。孔和杂质问题非常显著气孔具有隐蔽性和难除需要使用气体保护装置如果气体保护
4、不充,,,。于控制等特点特别是在表面附近是提高许用分焊缝区就会严重变脆。,最大循环应力的关键对于钦合金的焊接气钨极惰性气体保护电弧焊丁焊,,孔的形式和原因现在已经有了更全面的了解这是一种不熔化极的气体保护电弧焊是这被证明对于焊接方法的发展是至关重要的。利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成现在比较成熟的焊接方法有、。,焊焊缝的焊接过程中钨极不熔化只起电极的焊、小孔型等离子弧焊、减压电子束焊、激作用。同时由焊炬的喷嘴送进氢气或氦气作保、、,光焊转动摩擦焊径向摩擦焊等这些方法都护。焊很适合焊接
5、钦合金,同时也能生产口。,。,可以产生高质量的焊缝接出高质量的焊缝如图所示然而焊,,的焊接速度相对较慢尺寸要合适还必须用许熔焊方法。,,多焊道填充焊缝而且在焊接金属凝固时晶,,熔焊时有许多气孔形成最主要的原因是粒也有了变化晶粒的尺寸与焊道的数量成比焊接处的表面环境问。,。题由于在凝固时很容易例关系造成了粗糙的晶粒结构它使得用超,产生氢气气泡的聚合和夹渣因此连接处表面声波检测技术检测小缺陷时的难度加大了。气,孔是焊一直无法彻底解决的问题需要大一一。、收稿日期量的焊接修补活性化焊热丝焊
6、年第卷北京石油化工学院学报。,,的产生英国焊接学会的实验表明在和氢气一氦气混合气体保护的开发应用使,焊的。同样接头的表面环境下钨极惰性气体保护焊生产率有了明显地提高图为人,工使用。出现气孔的机率远远超过了小孔型等离子焊焊正在焊接钦合金容器并且小孔型等离子焊减小了焊接区的晶粒尺。寸图为小孔型等离子焊焊接壁厚的焊件单焊道的焊接质量。小孔型等离子焊有可能将应用于处理钨极,惰性气体保护电弧焊焊后的焊道除去那些未充满的气孔。因为自动焊很少能露出气孔,这有可能会引起多孔性的问题。小孔型等离
7、子焊,主要的困难是焊接管子时焊缝的闭合和焊接的定位。熔化极惰性气体保护电弧焊焊减压电子束焊这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工电子束焊主要用于航空领域和其他要求焊,件之间燃烧的电弧作热源由焊炬喷嘴喷出的,缝性能高的重要部位因为它的优点是生产出气体。、、。保护电弧来进行焊接熔化极惰性气体保的产品变形小焊缝窄焊缝形状好控制传统护焊主要优点是可以方便地进行各种位置的焊,的电子束焊不太适合水下作业而且裂纹是电,、接同时也具有焊接速度较快熔敷率较高等优,子束焊不可避免的间题如果要防止裂纹的发点。,。焊应
8、用于钦合金的焊接不是很多原生就必须采取合适的预热温度传统的电子束,因之一就是需要有稳定的金属传送高电流而,焊需要在高真空环境下进行但是减压电子束。,且喷头也容易磨损最近电源的发展和焊丝焊在氦气的压力下就可以进行。这种方法不需。质量的提高当前还,。,已经逐渐在解决这些问题要高真空有机械真空泵就足够了但是电子没有对
