1. Achtergrondsamenvatting
De eisen voor de prefabricage van pijpleidingen in de offshore engineering en petrochemische industrie zijn relatief hoog en de hoeveelheid werk is relatief groot. Er wordt gebruik gemaakt van de traditionele handmatige TIG-lasbasis en MIG-lasvulling en -afdekking, maar de kwaliteit en efficiëntie zijn niet ideaal. Dit artikel maakt gebruik van een nieuw lasproces: hoogrendabel TIG-lassen met hete draad, om TIG-basislassen, vullassen en bedekkend lassen te bereiken, en bereikt een MIG-lasmethode met hoge efficiëntie om de traditionele methode te vervangen. Door dit experiment is bewezen dat de mechanische eigenschappen van het onderzoek effectief zijn en met succes in de industrie worden gebruikt.
Onderzoeksdoel
Momenteel maakt het traditionele lasproces gebruik van handmatig TIG-lassen voor basis-, handmatig lassen of MIG-lassen, ondergedompeld booglassen en andere multi-procesmethoden om te vullen en af te dekken om de lasefficiëntie te verbeteren. Deze vul- en afdekmethoden zijn echter niet eenvoudig om automatisch lassen te bereiken, zijn niet geschikt voor verschillende buisdiameters, zijn relatief eenvoudig om lasfouten te veroorzaken en de laskwaliteit wordt beperkt door het werkniveau van de werknemers.
Vergeleken met gewoon TIG-lassen voegt TIG-lassen met hete draad een aparte voeding voor hete draad toe om de lasdraad voor te verwarmen op basis van traditionele koude draad, en verhoogt de smeltsnelheid van de lasdraad zonder de laslijnenergie te veranderen. Op deze manier hoeft de aanwezige lasboog slechts een kleine hoeveelheid energie te verbruiken om de lasdraad te smelten, waardoor de efficiëntie van de lasproductie wordt verbeterd.
Hoogefficiënte hetedraad-TIG is meer dan 5 keer efficiënter dan gewone TIG, vergelijkbaar met de MIG-lassnelheid, en de afzettingssnelheid wordt verhoogd van 0,3 ~ 0,5 kg/u naar 2 ~ 4 kg/u. De TIG-technologie met hete draad voor huishoudelijk gebruik bevindt zich in een stagnatiefase en is verre van efficiënt en kwalitatief hoogstaand lassen. De efficiëntie van het TIG-lasproces met vreemde hete draad is niet significant verbeterd en kan de efficiëntie van MIG-lassen niet bereiken. Daarom is het bijzonder urgent en belangrijk om een efficiënt TIG-lasproces met hete draad te ontwikkelen.
3.1 Experimentele materialen
Het moedermateriaal van de experimentele pijp is Q235-A-staal, met een dikte van 12 mm en een uitwendige diameter van 108 mm. De chemische samenstelling wordt weergegeven in Tabel 1. De treksterkte van Q235-A staal is σb=482MPa, de vloeigrens is σs=235MPa en de rek is δ=26%. Er wordt gebruik gemaakt van de H08Mn2Si lasdraad met een diameter van 1,2 mm. De chemische samenstelling wordt weergegeven in Tabel 1. De treksterkte van H08Mn2Si-lasdraad is σb≥500 MPa, de vloeigrens is σs≥420MPa en de rek is δ≥22%.
Xinfa-lasapparatuur heeft de kenmerken van hoge kwaliteit en lage prijs. Ga voor meer informatie naar:Las- en snijfabrikanten - China Las- en snijfabriek en leveranciers (xinfatools.com)
3.2 Experimentele methode
Bij de test werd gebruik gemaakt van het KB370 open type pijpleiding prefabricage hoogrenderende TIG-lassysteem met hete draad, zoals weergegeven in figuur 1, de PHOENIX-521 multifunctionele lasstroombron en de scherpe boog-200 hete draad stroombron. Er werd gebruik gemaakt van het TIG-lasproces met hete draad en het schematische diagram van de verbinding wordt getoond in figuur 2.
Figuur 1 KB370-type buisklem met hoog rendement hetedraadlassysteem
Figuur 2 Schematisch diagram van het gewricht
Voor het lassen worden de binnen- en buitenkant van de groef van het proefstuk van de buis geslepen en ontroest, met een bereik van ongeveer 25 mm. Vóór het proeflassen wordt het proefstuk van de buis gefixeerd door middel van puntlassen. Driepuntspuntlassen is voldoende. De verkeerde uitlijning wordt binnen 1,5 mm gecontroleerd en er is geen opening.
3.3 Experimentele resultaten
Nadat de pijpmonsters waren gelast, werden ze eerst onderworpen aan röntgenfoutdetectie en slaagden ze allemaal voor het I-niveau. Bij andere experimenten werd gebruik gemaakt van macroscopische metallografische, microscopische metallografische en mechanische eigenschappentests, zoals respectievelijk weergegeven in figuren 3, 4, 5, 6 en tabel 3. Figuren 3 en 4 laten duidelijk de drielaagse lasmorfologie zien, de veranderingen in de organisatiestructuur, de kleine door hitte beïnvloede zone van de las en geen poriën of scheuren. Tabel 3 laat zien dat de lassen allemaal gebroken waren in het gebied van het moedermateriaal en dat de positieve buiging en achterwaartse buiging voldeden aan de vereisten van de GB/T14452-93-norm. Zoals blijkt uit Tabel 4 worden de volgende conclusies getrokken:
Figuur 3 Microstructuur van basismetaal, door hitte beïnvloede zone en lasdwarsdoorsnede
Figuur 4 Macroscopische metallografische structuur van lasdwarsdoorsnede
Figuur 5 Trekproef
(a) Positieve bocht
(b) Achterwaartse buiging
Hoogefficiënte hete draad TIG kan TIG-laskwaliteit en MAG-lassnelheid bereiken, maar MAG-lassen heeft nadelen zoals grote spatten, sterke boog, grote porositeit, grote lijnenergie en grote slijphoeveelheid. Hoewel de afzettingsefficiëntie hoog is, is het uiteraard niet zo stabiel en betrouwbaar als TIG-lassen onder hoge kwaliteitseisen. De uitgebreide efficiëntie van hoogefficiënt TIG-lassen met hete draad is gelijk aan of iets groter dan MAG-lassen;
Hoogefficiënt TIG-lassen met hete draad en traditioneel TIG-lassen met koude draad zorgen voor een algehele efficiëntieverbetering van 5 tot 10 keer.
4. Experimentele conclusie
4.1 Met hete draad TIG-lassen kan een las worden verkregen met een defectvrij oppervlak en een goede formatie;
4.2 De draadaanvoersnelheid bij TIG-lassen met hete draad bereikt 5 m/min, tot 6,5 m/min, en de smeltsnelheid kan 3,5 kg/u bereiken, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert;
4.3 De trekbreuk bij TIG-lassen met hete draad treedt op in het moedermateriaal, wat de verbindingsprestaties verbetert;
4.4 Zeer efficiënt TIG-lassen met hete draad bereikt werkelijk de laskwaliteit van TIG-lassen en de lassnelheid van MIG-lassen.
5. Marktrijpe toepassingen en vooruitzichten
Na bijna twee jaar marktpromotie en toepassing worden we momenteel veel gebruikt in de waterbouw, gas, instrumentatie, petrochemie en containers.
Het hoogefficiënte TIG-lasproces met hete draad is niet alleen geschikt voor koolstofstaal, maar ook voor gelegeerd staal, roestvrij staal, duplexstaal, legeringen op nikkelbasis en andere materialen (experimenten met verschillende materialen hebben aangetoond dat vooral bij duplexstaal lasproces in de scheepsbouw en andere industrieën, hoogefficiënt TIG-lassen met hete draad heeft onvergelijkbare voordelen). Het heeft het monopolie op TIG-lassen met buitenlandse hete draden in China verbroken en de efficiëntie is 1,5 tot 2 keer hoger dan die van buitenlandse hete draden in vergelijking met buitenlandse merken.
Deze technologie vult de leemte op het gebied van prefabricage van pijpleidingen, is een innovatief procestechnologieproduct dat geschikt is voor de nationale omstandigheden in China, en is een disruptieve innovatie in de prefabricage-industrie van pijpleidingen. Het kan het bestaande traditionele proces van TIG-primer + MAG-vullen en bedekken met dubbel composietproces volledig vervangen, waardoor gebruikers niet herhaaldelijk apparatuur hoeven aan te schaffen, en het is een echt multifunctioneel en multifunctioneel prefabricagelassysteem voor pijpleidingen. Het lassysteem met deze technologie als kernproces wordt momenteel ook toegepast op het intelligente prefabricagesysteem voor pijpleidingen, en de marktvooruitzichten zijn breed.
Posttijd: 27 augustus 2024
