1. Pozadinski sažetak
Zahtjevi za prefabrikaciju cjevovoda u offshore inženjeringu i petrohemijskoj industriji su relativno visoki, a obim posla je relativno velik. Koriste se tradicionalna ručna baza za TIG zavarivanje i MIG punjenje i pokrivanje, ali kvalitet i efikasnost nisu idealni. Ovaj rad usvaja novi proces zavarivanja - visokoefikasno TIG zavarivanje vrućom žicom, kako bi se postiglo TIG osnovno zavarivanje, zavarivanje punjenja i zavarivanje pokrivača, i postiže MIG zavarivanje visokoefikasnom metodom zavarivanja koja zamjenjuje tradicionalnu metodu. Kroz ovaj eksperiment, mehanička svojstva istraživanja su se pokazala učinkovitima i uspješno su korištena u industriji.
Svrha istraživanja
Trenutno, tradicionalni proces zavarivanja koristi ručno TIG zavarivanje za bazu, ručno zavarivanje ili MIG zavarivanje, zavarivanje pod vodom i druge višeprocesne metode za punjenje i pokrivanje radi poboljšanja efikasnosti zavarivanja. Međutim, ove metode punjenja i pokrivanja nije lako postići automatsko zavarivanje, nisu prikladne za različite prečnike cijevi, relativno je lako proizvesti defekte zavarivanja, a brzina prolaska kvaliteta zavarivanja ograničena je radnim nivoom radnika.
U poređenju sa običnim TIG zavarivanjem, TIG zavarivanje toplom žicom dodaje odvojeno napajanje toplom žicom za predgrijavanje žice za zavarivanje na bazi tradicionalne hladne žice i povećava brzinu topljenja žice za zavarivanje bez promjene energije linije za zavarivanje. Na ovaj način, osigurani luk za zavarivanje treba potrošiti samo malu količinu energije da otopi zavarivačku žicu, čime se poboljšava efikasnost proizvodnje zavarivanja.
Visokoefikasna vruća žica TIG je više od 5 puta efikasnija od običnog TIG-a, uporediva sa brzinom MIG zavarivanja, a stopa taloženja je povećana sa 0,3~0,5kg/h na 2~4kg/h. Domaća TIG tehnologija vruće žice je u stagnirajućoj fazi i daleko je od postizanja efikasnog i kvalitetnog zavarivanja. Efikasnost stranog procesa TIG zavarivanja vrućom žicom nije značajno poboljšana i ne može dostići efikasnost MIG zavarivanja. Stoga je posebno hitno i važno razviti efikasan proces TIG zavarivanja vrućom žicom.
3.1 Eksperimentalni materijali
Osnovni materijal eksperimentalne cijevi je čelik Q235-A, debljine 12 mm i vanjskog prečnika 108 mm. Hemijski sastav je prikazan u tabeli 1. Vlačna čvrstoća čelika Q235-A je σb=482MPa, granica tečenja je σs=235MPa, a istezanje je δ=26%. Koristi se žica za zavarivanje H08Mn2Si prečnika 1,2 mm. Hemijski sastav je prikazan u tabeli 1. Vlačna čvrstoća žice za zavarivanje H08Mn2Si je σb≥500 MPa, granica tečenja je σs≥420MPa, a istezanje je δ≥22%.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visokog kvaliteta i niske cijene. Za detalje posjetite:Proizvođači zavarivanja i rezanja - Kina tvornica i dobavljači zavarivanja i rezanja (xinfatools.com)
3.2 Eksperimentalna metoda
Test je koristio visokoefikasni TIG sistem zavarivanja vrućom žicom za prefabrikaciju cevovoda otvorenog tipa sa stezaljkama za cijevi KB370 kao što je prikazano na slici 1, višenamjenski izvor napajanja za zavarivanje PHOENIX-521 i izvor napajanja vrućom žicom oštar luk-200. Korišten je postupak TIG zavarivanja vrućom žicom, a shematski dijagram spoja prikazan je na slici 2.
Slika 1 KB370 visokoefikasni sistem za zavarivanje vrućom žicom tipa cijevnih obujmica
Slika 2 Šematski dijagram spoja
Prije zavarivanja, unutarnja i vanjska strana utora ispitnog komada cijevi se bruse i uklanjaju hrđu, u rasponu od oko 25 mm. Prije probnog zavarivanja, ispitni komad cijevi se fiksira tačkastim zavarivanjem. Zavarivanje u tri tačke je dovoljno. Neusklađenost se kontroliše unutar 1,5 mm i nema zazora.
3.3 Eksperimentalni rezultati
Nakon što su uzorci cijevi zavareni, prvo su podvrgnuti rendgenskoj detekciji kvarova i svi su prošli I nivo. U drugim eksperimentima korištena su makroskopska metalografska, mikroskopska metalografska i mehanička ispitivanja svojstava, kao što je prikazano na slikama 3, 4, 5, 6 i Tablici 3, respektivno. Slike 3 i 4 jasno pokazuju morfologiju troslojnog šava, promjene u organizacijskoj strukturi, malu zonu šava pod utjecajem topline, bez pora i pukotina. Tabela 3 pokazuje da su svi zavareni spojevi pokidani u području osnovnog materijala, a pozitivna krivina i stražnja krivina zadovoljavaju zahtjeve standarda GB/T14452-93. Kao što se može vidjeti iz tabele 4, izvode se sljedeći zaključci:
Slika 3 Mikrostruktura osnovnog metala, zona utjecaja topline i poprečni presjek zavara
Slika 4 Makroskopska metalografska struktura poprečnog presjeka zavara
Slika 5 Test zatezanja
(a) Pozitivna krivina
(b) Savijanje unazad
Visokoefikasna vruća žica TIG može postići kvalitet TIG zavarivanja i MAG brzinu zavarivanja, ali MAG zavarivanje ima nedostatke kao što su veliko prskanje, jak luk, velika poroznost, velika energija linije i velika količina mljevenja. Iako je njegova efikasnost taloženja visoka, očigledno nije tako stabilno i pouzdano kao TIG zavarivanje pod visokim zahtjevima kvaliteta. Sveobuhvatna efikasnost visokoefikasnog TIG zavarivanja vrućom žicom je ekvivalentna ili malo veća od MAG zavarivanja;
Visokoefikasno TIG zavarivanje toplom žicom i tradicionalno TIG zavarivanje hladnom žicom imaju ukupno poboljšanje efikasnosti od 5 do 10 puta.
4. Eksperimentalni zaključak
4.1 TIG zavarivanjem vrućom žicom može se dobiti zavar sa površinom bez oštećenja i dobrom formacijom;
4.2 Brzina dodavanja žice TIG zavarivanja vrućom žicom dostiže 5m/min, do 6,5m/min, a stopa topljenja može doseći 3,5kg/h, što uvelike poboljšava efikasnost proizvodnje;
4.3 Zatezni lom TIG zavara vrućom žicom javlja se u osnovnom materijalu, što poboljšava performanse spoja;
4.4 Visokoefikasno TIG zavarivanje vrućom žicom zaista postiže kvalitet zavarivanja TIG zavarivanja i brzinu zavarivanja MIG zavarivanja.
5. Tržišno zrele aplikacije i izgledi
Nakon skoro dvije godine tržišne promocije i primjene, trenutno se široko koristimo u pomorskom inženjerstvu, plinu, instrumentaciji, petrohemiji i kontejnerima.
Visokoefikasni proces TIG zavarivanja vrućom žicom nije prikladan samo za ugljični čelik, već i za legirani čelik, nehrđajući čelik, dupleks čelik, legure na bazi nikla i druge materijale (eksperimenti na različitim materijalima su pokazali da, posebno kod dupleks čelika proces zavarivanja u brodogradnji i drugim industrijama, visoko efikasno TIG zavarivanje vrućom žicom ima neuporedive prednosti). Razbio je monopol stranog TIG zavarivanja vrućom žicom u Kini, a njegova efikasnost je 1,5 do 2 puta veća od one stranih vrućih žica u poređenju sa stranim markama.
Ova tehnologija popunjava prazninu u prefabrikacionom zavarivanju cevovoda, inovativni je proizvod procesne tehnologije pogodan za kineske nacionalne uslove i predstavlja remetilačku inovaciju u industriji prefabrikacije cevovoda. Može u potpunosti zamijeniti postojeći tradicionalni proces TIG prajmera + MAG punjenja i prekrivanja dvostrukim kompozitnim procesom, izbjegavajući korisnike da više puta kupuju opremu, te je zaista višenamjenski i višenamjenski sistem za prefabrikovanje cevovoda. Sistem zavarivanja sa ovom tehnologijom kao osnovnim procesom trenutno se primenjuje i na inteligentni sistem prefabrikacije cevovoda, a izgledi na tržištu su široki.
Vrijeme objave: 27.08.2024
