焊管 /oa 封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=01 2024年05月28 00:00 2024年第5期 0 1 4035204 目次 /oa/darticle.aspx?type=view&id=02 2024年05月28 00:00 2024年第5期 1 2 1412678 纤维增强热塑性复合材料/金属连接界面调控研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405001 综述了纤维增强热塑性复合材料/金属界面连接机制和界面调控的国内外研究动态,涵盖粘附和机械结合两种机制。简要概述了粘附机制的主要结合力类型,探讨了粘附机制下连接界面轻度较差的原因;重点关注了机械方法、化学方法、金属表面增材处理和激光加工4类机械结合界面调控方法,其中化学方法的使用会对环境造成一定危害,且难以精确控制微结构的形貌尺寸。而金属表面增材制备微观结构的方法目前还存在难以实现完全锚固且易变形造成应力集中的问题。利用高能量密度激光对金属表面进行粗化、清洗以及引入化学基团,可以在毫米、微米和纳米等不同尺度下调控微结构形貌,对接头强度的改善效果远高于喷砂、喷丸、砂纸打磨、铣削加工等机械方法。同时,超快脉冲激光与材料相互作用时间极短,热影响小,能加工出跨尺度复合结构,相比于其他金属表面处理方式,超快激光表面处理能更大程度上提高接头强度。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 1 10 5180152 张龙,解妙霞,张林杰,张建勋 钛/钢异种金属高能束焊接研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405002 通过对钛/钢异种金属高能束焊接的研究现状阐述,分析了高能束直接焊接、间接焊接(添加中间层、复合中间层)方法的优缺点,认为通过控制热源位置、控制热输入、添加中间层等方法可调控焊缝中Ti-Fe熔化比,抑制Ti-Fe金属间化合物的生成;利用高熵合金具有形成单相固溶体的优势,将高熵合金作为中间层可以实现焊缝高熵化,进一步提高钛/钢焊接接头的综合性能,这将是未来钛/钢异种金属焊接研究的重点。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 11 17 3225409 李思阳 热处理对N06200镍基合金与S32168不锈钢焊接接头组织与性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405003 针对厚度6 mm N06200镍基合金和S32168不锈钢手工TIG焊接试板,采用三种热处理工艺对不同状态下焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌及耐腐蚀性能进行分析对比。结果表明:N06200镍基合金与S32168不锈钢TIG焊接接头组织为等轴晶奥氏体和垂直于熔合线方向生长的树枝晶组成;1 050 ℃热处理后焊接接头的抗拉强度最高为736 MPa,与N06200母材强度接近,较未热处理的焊接接头的抗拉强度(675 MPa)提高了9.05%;未热处理和1 050 ℃热处理后的焊接接头断裂方式都为韧性断裂,1 150 ℃热处理后的焊接接头断裂方式为韧性+脆性混合型断裂,焊缝区域硬度高于其他区域;界面组织为靠近N06200镍基合金侧的IMCs为NiFe和Ni2Cr,靠近S32168不锈钢侧的IMCs为FeCr和Ni3Fe;NiFe相晶粒的主要织构为&lt;011&gt;丝织构,Ni3Fe相晶粒的取向较明显,为强烈的&lt;111&gt;丝织构组成。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 18 25 9328370 武靖伟,王植民,王志刚,孔凡红,李彦青,胡广岐,王洋 基于热弹塑性有限元法的双腹加筋板焊接顺序研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405004 为进一步研究双腹加筋板不同焊接顺序下残余应力和变形的分布规律,基于热弹塑性有限元法,采用有限元软件Abaqus对双腹加筋板进行了焊接数值模拟,分析了双腹加筋板不同焊接顺序下残余应力和变形的分布规律。分别采用壳单元和实体单元对双腹加筋板远离焊缝区及焊缝区建模,以提高计算效率,并建立了壳单元与实体单元自由度之间的线性约束。计算比较了双腹板同步焊接与连续焊接下的加筋板焊接残余应力与变形,共计17种焊接顺序。结果表明:相比于连续焊接,双腹加筋板采用同步焊接产生的残余应力与角变形较小,双腹加筋板同步焊接角变形的幅值比连续焊接角变形幅值减小了47.1%。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 26 32 3107378 崔虎威,朱兴华,张朋 激光功率对3/4H SUS301和SUS316异种不锈钢激光点焊成形特征及组织性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405005 采用准连续激光器对测力传感器的3/4H SUS301弹性体和SUS316支撑体进行异种不锈钢激光焊接,探讨了激光功率对点焊接头成形特征和力学性能的影响。研究表明,采用准连续激光模式,在脉冲时间为2 ms、激光功率为180 W至270 W范围内,弹性体焊后的角变形量随着激光功率的增大而增大,激光功率为270 W时弹性体焊后的角变形远低于传感器容许的变形量。当激光功率为210 W时,在焊接界面处产生气孔缺陷,焊接功率增大至270 W时,在匙孔底部形成严重的气孔缺陷。焊缝内部以胞状晶方式生长,从熔合区两侧向焊缝中心生长为粗大的柱状晶,焊缝中心为等轴状的树枝晶,随着激光功率的增大,等轴晶区域的宽度减小。焊缝区承受较高的焊接热量使得焊缝区内形变组织发生不完全再结晶,致使形变诱发马氏体相变被抑制,α’马氏体含量降低。点焊接头的剪切力随着激光功率先增大后减小,当激光功率为250 W时,接头的剪切力达到最大值0.49 kN,远高于行业要求。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 33 39 4791110 董智龙,彭丽雯,侯军才,张秋美,张会 油气管道工程用高强度感应加热弯管母管热模拟试验验收及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405006 针对长输管道工程感应加热弯管母管入厂验收中遇到的母管焊缝热影响区夏比冲击吸收能数值离散性异常、管体屈强比超标及原材料替代等问题进行了分析讨论。基于热模拟方法形成了适用于多种特定母管的个性化感应加热弯管的热煨制工艺,并完成批量工程建设用X80高强度感应加热弯管生产。同时列举了多个力学性能及成分指标存在明显偏离母管工程规范的案例,验证了现行感应加热弯管母管选材规范允许采用热模拟评定方法验收的正确性和可行性。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 40 46 1071259 刘迎来,许彦,王鹏 薄壁管材特殊螺纹接头密封性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405007 为了解决薄壁管材特殊螺纹接头在油田频繁出现高压泄漏的问题,采用有限元和实物试验相结合的方式,研究分析了薄壁管材特殊螺纹接头台肩厚度、螺纹过盈量和密封面结构等关键参数对接头密封性能的影响。结果表明,增大台肩厚度、降低螺纹过盈、设计锥/锥密封结构可大幅提高接头密封接触压力积分值,能够较好解决薄壁特殊螺纹油套管密封性能不足而导致的高压泄漏问题。根据该思路设计出常用规格的薄壁特殊螺纹套管,经实物试验验证,薄壁套管接头抗粘扣性能优异,密封性能达到了100%等管体,能够有效解决薄壁特殊螺纹接头上扣不稳定及高压漏失问题。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 47 52 2876728 杨晓龙,汪强,黄德全,晁利宁,苑清英,李远征,麻文昌 渤海某油井用316L不锈钢液控管线断裂失效分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405008 渤海某油井A井和B井井下316L不锈钢液控管线在服役过程中发生断裂,导致现场修井更换管柱。通过宏观检验、理化检测、金相分析、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等手段对该液控管线失效的原因进行分析。结果表明:失效管段试样沿晶界位置有密集分布的铁素体和链状分布的富Cr碳化物,导致在井下含H<sub>2</sub>S的介质中发生晶间腐蚀,拉力作用下在外表面产生晶间裂纹,并逐步沿周向和由外壁向内壁扩展,直至裂纹贯穿管体壁厚,发生瞬时断裂失效。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 53 60 9344550 刘金鑫 高温蒸汽管道氧化皮去除工艺及装置研制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405009 针对高温蒸汽管道外壁氧化皮去除过程中工作效率低、工作环境差等问题,根据氧化皮分层特性提出了先冲击破坏外层脆硬的Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>层以及中间致密较硬的Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>层,然后打磨去除粘软FeO层的氧化皮去除新工艺,开发了管道外壁氧化皮去除装置,对装置的不同工艺执行方法和磨削力控制策略进行了分析,提出了优化的工艺方案,并开展了可行性验证。结果表明,以沿管道轴向为工作路径的工艺执行策略较优,先冲击后打磨的氧化皮去除工艺的效果较好,满足实际需求。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 61 68 2711668 杨帮敏,崔晓旭,李望,冯成凯,赵炜炜,彭珊,陈明松,蔺永诚 自保护药芯焊丝管道全位置自动焊接工艺研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202405010 针对目前城市管道建设中广泛存在的传统手工焊和半自动焊接工艺所导致的焊接质量不稳定等问题,设计了一种自保护药芯焊丝管道全位置自动焊接工艺。采用氩弧自动焊根焊+自保护药芯焊丝自动焊填充及盖面焊的焊接方法,选用22°U形坡口及Φ1.6 mm JC-29Ni1焊丝。结果表明,焊接接头力学性能能够达到标准要求。该工艺能够为城市管道全位置自动焊提供参考。 2024年05月28 00:00 2024年第5期 69 76 3965120 牛连山,李阳,姜艳朋,贾建龙,梁明明,朱明鑫