焊接技术用于石油工程论文

2022-04-26

摘要:压力容器是指盛装气体或者液体,并承载一定压力的密闭设备,广泛应用于石油、化工以及其他相关企业。焊接是压力容器制造过程中的基本加工方式,焊接质量决定着压力容器的耐久度、压力稳定性、外观美观程度以及价格等,此外,从节省制造成本的角度来看,不同用途的压力容器会采取不同的焊接工艺,所以焊接技术对于压力容器的制造来说至关重要。今天小编为大家精心挑选了关于《焊接技术用于石油工程论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

焊接技术用于石油工程论文 篇1:

浅议我国焊接生产现状与焊接技术的发展

【摘要】当前在我国经济社会的发展推动着各个行业生产的快速发展的模式下,制造行业的兴起进一步又带动了我国焊接技术的广泛应用。焊接技术经过自身的不断的改革和创新,已经被应用在电子、航空、交通运输等各个领域,也有效、快速推动更多的行业的发展,本文就对我国当前焊接生产现状以及焊接技术的发展进行深入分析,为焊接的关键技术进行调研,并进一步对石油化工钢管道焊接工艺进行详细了解,也为焊接技術的发展提供经验,最后本文将结合我国当前的焊接技术发展的状态对焊接技术的发展趋势进行探讨,希望可以有效促进焊接技术的快速发展。

【键词】焊接技术;现状;技术发展

引言:

焊接技术的兴起和不断发展,有效推动我国当前经济的发展,也加速了制造业的发展步伐,作为应用广泛的一项技术,当前经济飞速发展的状态下是否会出现窘境,值得我们深思,那么,焊接技术以后该如何发展才能真正适应经济社会的发展,焊接技术与现代科学技术之间结合会推动焊接技术自动化、安全化发展,有效促进经济的发展。

1、我国当前焊接技术的发展现状及特点概述

1.1我国焊接技术的发展现状

在我国现在的经济水平下,人们的生活已经发生了很大的变化,人们对周围事物的质量、环保等各种问题的条件越来越高,在化工石油钢管道的焊接处理中,也需要不断提高焊接要求,以满足化工石油生产的需要。钢管道的焊接工艺也随着人们的需求和社会发展不断提高、改革,目前已经达到了焊接技术的自动化使用,来适应社会的不断发展,这一技术的发展和提高不单单有效促进了焊接技术的发展步伐,而且另一方面也带动了石油化工的快速发展,并且进一步充分利用现代计算机技术对焊接中的问题进行处理。当前我国的焊接技术已经有了很大的发展,有了全面、详细的研究。

1.2 我国焊接技术的发展特点

焊接技术是一项综合性较强的现代技术,目前,在石油化工钢管道焊接中已经引入了现代科技,促进了石油化工产业的发展。

目前,焊接技术已经不仅应用于石油化工产业,还广泛应用在家电、海洋工程、机车、特种设备、桥梁、冶金、煤炭、航空航天甚至核能及电站等行业中,在广泛的应用中,显露着我国的现代科学技术,现代技术的发展业不断的促进着焊接技术的发展,进一步推动其他产业的不断发展。

2、焊接方法与工艺

(一) 目前常用的高效焊接方法

2.1气体保护焊

气体保护焊就是利用气体当做电弧的媒介,并对焊接区域和电弧焊用气体来保护,根据焊接材料的不同使用不同的气体作为保护焊的气体,就能够把气体保护焊分为两大种:⑴ 非熔化极(钨极)惰性气体保护焊。⑵熔化极气体保护焊。

2.2 电阻焊

电阻焊是用两电极来把焊件压紧,加以电流,加热电流,将焊件接触面以及焊件临近区域产生的电阻热效应,一直到塑性状态或者融化,然后将焊件之间结合的一种焊接方式,这类焊接方式一般应用与电器电子、航空等行业中。

2.3螺柱焊接

螺柱焊接根据焊接的不同主要分为拉弧式和储能式,这两两个焊接方式有一个最大的共同点就是采用单面焊接的方式。螺柱焊接并不用穿孔的工序,因此采用螺柱焊接的方式焊接的材料既不漏气也不会漏水,也不需要再次对焊接面处理加工,减轻了一定的工序,操作技术性较强。

2.4 磁控焊接

磁控焊接技术是最近几年里随着现代技术的发展出现的一种高效焊接技术,磁控焊接采用的是对外加磁场进行对焊接的质量的控制。这类焊接技术最大的优势就是投入成本低、效益大、且操作简单,磁控焊接也凭借着缺陷极少的优势在焊接中占据了重要的位置,得到了广泛的使用。

(二)焊接工艺

对不同的焊体、不同的焊接方式有不同的焊接工艺,这里就对石油化工合金钢管道的焊接进行具体分析:

2.2.1 坡口焊接

坡口处的焊接首先要用砂轮机对钢管要打磨,打磨后要用不锈钢丝刷进行清理、着色实验,并且还要用四氯化碳或者丙酮对坡口处在焊接前进行再一次清理。在焊接的过程中必须要保证施错变量小于0.5mm。

2.2.2 焊接的环境要求

焊接的过程要求在在清洁、无风的环境中实施,最好应该搭设装有焊接平台的工棚中进行,且工棚中的环境温度必须要高于5℃。

2.2.3 焊接工艺措施

(1)焊接过程中,要使用99.99%以上纯度的的氩气作为气体保护焊的内保护气体,且必须要保持到第三层焊接。

(2)在坡口处应该采用引弧板来进行工艺的处理。

(3)最大程度上加快焊接速度,尽量使用短弧焊避免横向开会摆动。且处于多层焊的阶段时时,层与层之间的层间温度都不应该高于100℃。

(4)采用氩弧焊,处于打底后,或者是手弧焊的底层焊好后,就应该对焊接口着色打磨,及时清理焊口,仔细检查。

(5)对于石油化工钢管道的焊接一般在焊接前前不需预热,焊接后也不需要热处理。

2.2.4焊后检查

(1)焊接后的每一处焊口都需要进行后期的着色、然后再仔细检查。

(2)检查要根据环缝总数的25%进行X光拍片,严格按照施工要求进行检测。

(3)所有检查均按ASMEB31.3规范的有关要求严格执行。

3、我国焊接技术的发展趋势

目前我国的焊接材料的产量已经处于最高位置,然而在焊接产品的质量方面还与发达国家有一定的距离,在焊接技术的质量方面出现的问题主要有下面几点:①焊接材料的处理过程中缺乏专业的体系和技术,如筛选、检验焊接原材料、处理焊接材料的混合均匀度等。②焊条药皮密实度较差;③在对生产车间的环境治理方面采用敞开式生产方式,而国外采用密闭的方式来进行熔炼焊剂工作,这样就有效控制了焊接的外部环境,降低了外部环境的影响。

因此,在今后焊接技术的发展,要着重对质量提高方面做出一定的研究,培养一定的专业技术人才,扩散焊接知识,利用现代化科学技术,有效促进焊接工艺的发展,提高专业技能。进一步利用新型技术人员,努力研发焊接新方法、设备等一切有利于提高焊接施工技术物件,促进焊接技术自动化发展,为我国焊接技术的发展提供动力,并有效促进制造业的发展,进一步推动我国经济的发展。

4、结束语

焊接技术的快速革新发展,促进可以推动制造业的发展,而且可以有效促进经济的发展。同时还给人们的生活带来了更多的方便,焊接技术进入数字化、自动化时代,将又一次革新焊接技术的发展浪潮。对于焊接技术的发下,必须要进一步加大研发力度,开发适合现代化发展的新型焊接技术、方法、设备等,进一步促进焊接机械化、安全化、自动化发展,有效提高我国焊接技术,提高在焊接工艺方面的国际地位,有效推动制造行业的发展,促进经济的飞速发展。

参考文献:

[1] 黄建平,黄永平,肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业,2012,(1).

[2] 李晓延,武传松,李午申.中国焊接制造领域学科发展研究[J].机械工程学报,2012,(6).

[3] 李孟良,王海强.自动焊接技术研究[J].科技创新导报,2012,(25).

[4]魏世金等.浅谈金属材料的焊接工艺[J].石油工程建设,2008(07).

作者:韩兴

焊接技术用于石油工程论文 篇2:

压力容器焊接新技术及其应用

摘要:压力容器是指盛装气体或者液体,并承载一定压力的密闭设备,广泛应用于石油、化工以及其他相关企业。焊接是压力容器制造过程中的基本加工方式,焊接质量决定着压力容器的耐久度、压力稳定性、外观美观程度以及价格等,此外,从节省制造成本的角度来看,不同用途的压力容器会采取不同的焊接工艺,所以焊接技术对于压力容器的制造来说至关重要。随着自动化技术的不断发展,越来越多的焊接新技术被应用到压力容器制造行业,并且取得了一系列的成就,大大提高了我国压力容器的制造水平。

关键词:压力容器;焊接新技术;应用

焊接技术在制造行业发展中占据着重要的地位,尤其在压力容器制造过程中发挥着重要作用,严格控制焊接质量是提高压力容器整体质量的有效措施。压力容器一般会储存一些危险性较大、易燃易爆以及容易挥发的气体或液体,一旦压力容器发生泄漏将会给周围环境造成严重的破坏,对人们的生命财产安全造成威胁。因此,深入研究焊接新技术在压力容器中的应用对于提高压力容器的整体质量和安全有非常积极的作用。

1 压力容器和焊接技术

压力容器与一般储存装置不同,它具有承载压力的能力,并且对于密封性的要求非常高。一些石油、化工企业都会用压力容器来储存一些液体或气体。压力容器的制造过程非常复杂,步骤非常繁琐,主要过程大致是先将原材料进行切割,然后对原材料进行机械加工,之后将各部位组对、拼接,之后对其进行焊接,最后对容器进行压力测试并验收。

焊接加工是压力容器制造工作中的重要组成部分,压力容器上的很多零件、结构都是通过焊接技术连接的,例如,压力容器的封头、壳体等。制造壁厚较厚的压力容器时,有一半以上的工作是通过焊接技术完成的,即使是普通的压力容器也有40%左右的加工是通过焊接完成的。常见压力容器焊接技术主要有氩弧焊、手工自动焊和埋弧焊等,由于不同用途的压力容器对于压力承载能力的要求不同,所以要根据压力容器的实际用途选择相应的焊接技术。

2 压力容器焊接技术的应用研究

2.1接管自动焊接技术及具体应用

接管自动焊接包括接管与封头、接管与筒体两种。接管与封头的自动焊接。接管与封头之间的焊接工作可以根据操作形式的区别分为非向心焊接和向心焊接。用于接管和封头的焊接设备是由六个不同方向的运动轴和一个十字型的焊接操作机组成,该设备可以完成六种不同方位的焊接工作。焊接开始之前,需要通过焊机的自动定位系统完成焊接操作机的定心工作,相比于人工定心,自动定心可以大大提高精准度,之后利用焊接的自动跟踪系统实现焊丝的自动移动,可以使焊缝变得非常均匀。此外,由于该技术主要是通过焊机进行自动焊接的,所以相比于人工操作,焊接过程的稳定性有了显著的提高。

接管与筒体的自动焊接。传统马鞍形焊接技术无法适应实际生产情况,所以,新型的接管马鞍形自动焊技术被广泛应用于压力容器的制造过程中。该技术具有较高的自动化水平,接管内径通过夹紧四连杆自动定心,焊枪的运动轨迹的主要通过自动化焊机控制,焊机根据接管和筒体的直径参数,可以建立相应的数字模型,之后再根据模型,确定焊枪的移动轨迹,进而实现自动化焊接。此外,通过在机器上输入参数能实现多道工序的自动焊接,包括内马鞍、外马鞍和水平环焊缝的焊接。具体应用中,利用超薄的大功率焊枪对板材较厚且间隙较窄的坡口进行焊接,还可用一层两道自动埋弧焊的方法完成对板材厚度和坡口间隙适中的焊接工作。

2.2激光复合焊接技术及应用

传统的钨极填丝氩弧焊由于熔化极无法使用纯氩气作为保护气体,因此导致焊接过程中电弧具有一定的不稳定性,进而影响焊接质量。随着科学技术的发展,人们逐渐研发出激光电弧复合热源焊技术,该技术在焊接过程中可以有效弥补钨极填丝氩弧焊技术的不足之处。实际焊接过程中,激光复合焊接技术可以在电弧的熔池中形成孔隙,使其中充满金属蒸汽,并产生等电离子体,进而吸引电弧,这时再利用纯氩气作为保护气体,便可使电弧变得更加稳定。因此,激光电弧复合热源焊技术可以有效提高焊接质量。数字化焊接电弧和激光复合焊接技术的出现,使原本焊接工作中的焊接飞溅减少,焊接过程更加稳定,压力容器的焊接质量有了进一步的提高,目前激光复合焊接技术正在慢慢地应用于各种压力容器的焊接工作。

2.3弯管内壁堆焊技术及其应用

由于工作环境的需要,某些压力容器的内壁要进行防腐蚀层的焊接,对于压力容器的直管部位,焊接相对比较容易,而弯管内壁由于具有特殊性,在内壁部位存在相应的角度,增加了焊接工作的难度。对于不同角度的弯管,根据其内壁的实际情况,需采用不同的焊接技术,目前我国对于弯管内壁的堆焊技术研究已经逐渐成熟。

90°弯管内壁堆焊。90°弯管内壁堆焊是压力容器焊接工作中难度较大的一种焊接方式。在焊接技术还较为落后的时期,进行90°弯管对焊时主要是仿照30°弯管堆焊的方式进行的,焊接时需要将90°的弯管平均分成三个30°的弯管,过程十分繁琐,焊接效率非常低,而且焊接质量也得不到保障。如今,相关技术人员已经研发出专门用于90°弯管内壁堆焊的焊接设备,该设备主要是利用90°弯管母线的纵向结构,通过二维变位机对焊接点进行旋转焊接。这种焊接方式大大提高了压力容器内壁焊接的效率与质量。

30°弯管内壁堆焊。30°弯管的堆焊是通过借助焊機自身的五轴协调运作完成的。焊机根据预设的数学模型,进行五轴运动自动焊接。在焊接的过程中,工件运作要与焊机的摇摆幅度相协调,焊剂要保证一个相对稳定的运行速度。每当焊接完成一圈之后,需要对摆角位置进行变动,在移动焊机之后重新进行自动定位。在内壁堆焊的过程中,需注意对焊机摇摆幅度的控制,一般情况下,摇摆幅度由小到大进行调整,焊机工作进入收尾部分时,再次将幅度调小,保证内壁焊接的结构和层次。在弯管内壁堆焊时,需应用数学模型对所需的参数进行计算。尽量选用具有自动追踪和断点记忆功能的焊机,这种机械设备能够自动复位,保证焊接过程的顺利进行。

2.4窄间隙埋弧焊技术及其应用

窄间隙埋弧焊技术一般是用于板材较厚的压力容器焊接工作,这种技术在对厚度超过100mm的板材进行焊接时具有明显的优势,因此,在厚板材压力容器焊接工作中被广泛应用。此外,窄间隙埋弧焊技术在焊接工作中能够充分利用焊接材料,进而节省焊接成本,提高焊接效率,同时焊接时间较短,能够快速完成焊接工作,具有高效率、高质量以及低成本的优势。这种技术在焊接的过程中承受的应力小,出现变形的机率相对较低。窄间隙埋弧焊技术在我国压力容器焊接领域已经发展的相对成熟,并取得了一系列的成就。目前,经过大量的实际生产验证,该技术能够有效提高压力容器的焊接质量,进而保证压力容器在实际使用中的安全性能。

结语

压力容器在现代化工行业的生产中发挥着重要作用,尤其在石油化工行业,一些油气产品的储存、运输都离不开压力容器,因此,提高压力容器的质量可以大大推动相关行业的发展。随着科学技术的不断进步,焊接技术也逐渐朝着自动化、智能化的方向发展,因此,不论是压力容器制造行业还是压力容器使用行业,都需要对新型焊接技术进行深入的研究,进而提高压力容器的制造水平和检修水平,最终促进我国石油化工行业的发展。

参考文献:

[1]梁青.压力容器焊接新技术及其应用[J].化工管理,2017,(15):124-125.

[2]周吉军,林文举.压力容器焊接新技术及其应用[J].中国设备工程,2017,(06):113-114.

作者:李彬彬

焊接技术用于石油工程论文 篇3:

浅谈我国焊接技术的现状及发展前景

【摘  要】伴随我国经济发展与工程技术水平进步,各种新技术、新材料、新工艺的采用也越来越广泛。焊接,常被比喻为工业的裁缝,焊接技术的发展进步对工业技术水平的整体提升具有重要影响。不断革新的焊接技术对工业领域的经济、效率和质量提升提供了先决条件。本文将对我国工业焊接技术的现状及发展前景进行分析,为焊接技术未来发展提出建设性意见,仅供参考。

【关键词】焊接技术;发展现状;未来前景

在我国,焊接技术被广泛应用于众多工业工程行业,例如石油管道工程、船舶制造工程、水利水电建设工程、航空航天领域、电子通信领域,等等。高质量、高效率的完成工程施工或工业产品生产往往需要先进的焊接技术作为支撑。通过不断学习国外的先进焊接技术,以及国内焊接领域的技术人员不断探索求新,我国焊接技术在方法、材料、工艺上也不断的推陈出新,夯实了我国工业现代化发展基础。

一、我国工业焊接技术的现状

(一)焊接自动化、机械化程度低

目前,国内尚且较为依赖于较为传统的焊接方法,如手工电弧焊、手工气保焊等、手工气焊等。焊接施工大多还处于人工化操作,依靠大量人力进行现场操作,在一定程度上,一是制约了生产效率,二是增加施工成本支出,三是焊接质量过分依赖于工人技术水平高低,增加了质量风险,四是工人劳动强度大,施工作业环境恶劣。据不完全统计分析,目前国外焊接智能化操作已经占据工业焊接总额85%,与其他发达国家相比,我国焊接技术智能化水平却只有35%左右。在国内,目前大型骨干企业的焊接技术水平较高,但还有数百万家中小型企业的焊接工艺和装备仍旧十分落后。同时,在产品结构多样化且批量较小的情况,和在野外作业的情况,绝大多数时候焊接施工依然采用工人手工操作的作业方式。因此,焊接自动化、机械化程度低是我国与其他发达国家焊接技术差距所在之处。随着我国工业现代化的不断推进,市场需求将引领焊接作业生产逐步走向大型批量化与工序复杂化,焊接自动化发展趋势是符合当今工业现状[2]。国家发展离不开现代化工业建设与智能化焊接技术,在一定程度上,采用智能化焊接技术有利于节约企业自身投资成本,赢得更加直观的经济收益。

(二)焊接材料产品结构不合理

随着焊接工艺的不断创新,焊接技术的不断发展进步,焊接材料的生产发展趋势应该是焊条产量不断减少,气保焊焊丝、埋弧焊焊丝、药芯焊丝等产量不断增多。而目前我国焊条于焊丝产量比约为8比1,这反应出我国焊接材料生产结构不合理,也说明了焊条手工焊在我国所占的比重大,生产效率低下。市场上的焊丝,包括实芯焊丝、药芯焊丝和埋弧焊丝种类较少,中合金钢、高合金钢、镍基合金以及其他合金的焊丝种类缺乏,难以满足一些非常用母材的焊接需要,新型焊接材料的研发速度较慢,过多依赖于进口的现象较为严重。

二、工业焊接技术发展以及应用

(一)激光型焊接技术与高能束流焊接技术

焊接技术本身具有强大的可靠性,于是被应用在我国航天事业以及航空领域当中,据不完全统计分析,焊接技术是占航天总共工作量12%,由于航空航天工业本身的特殊性,我国焊接技术也产生了一种新的焊接技术,即:高能束流焊接技术。其中激光型焊接技术与高能束流焊接技术以及搅拌摩擦焊,是目前我国航空航天领域之中,最为常见的三种先进焊接技术。下图即为激光型焊接技术所使用的设备。

(二)搅拌类型焊接技术

焊接技术主要使用在汽车发动机的增压器涡轮与后桥设备以及行车齿轮等方面,然而激光型焊技术应用在整体汽车框架与其他汽车零部件以及汽车表面焊接。另外搅拌类型焊接技术主要应用汽车发动设备引擎以及汽车其他部分支架处等。

(三)二氧化碳气体保护自动化焊接技术

在我国船舶领域之中,高效的二氧化碳气体保护自动焊是重要焊接技术之一,它是一种技术性与专业性以及规范性的相结合的焊接技术,当前,二氧化碳气体保护自动化焊接技术在该领域应用率已经达到70%—75%区间,自动化、机械化程度较高。这种高效的焊接技术在一定程度上可以提升船舶制造效率,也有利于降低船舶建造成本、缩短造船周期,提高船舶建造质量,推动船舶建造焊接机械化、自动化发展上的作用是不可小视的,也是企业提高经济效益的有效途径。成为我国现代造船模式中的关键技术之一。

三、我国工业焊接技术的发展前景

就现阶段我国工业焊接技术的发展前景展開分析,结合现阶段技术现状进行合理推论,我国有关部门应当建立合理化焊工资格管理制度,现代化钢结构件在焊接过程之中,具有明显的工程复杂化与焊接对象多样化以及焊接施工现场环境多变化,还有就是焊接市场竞争已经明显处于白热化等特点[3]。实际工作过程中,施工工人在开展焊接工作时,应当细致化编写焊接工艺以及工程技术参数的评定,设定较为精准的观察范围。

除此以外,我国工业焊接技术的发展前景将会向着技术高端化、技术智能化方向发展。结合现阶段情况展开分析,自动化技术亦可应用至工业焊接技术中,将自动化技术结合信息技术应用于智能化设备中,不仅使工业焊接技术具有较为广阔的发展前景,更能使人力资源方面需求得到缓解。就目前研究的主要技术——焊接技术智能化展开分析,此类过程中所出现的相关技术的主要研究与发展目的在于利用计算机程序控制焊接过程的焊接时间、焊接精度,使机械设备自动化实现,工作人员仅需向计算机系统内输入参数,即可使相关系统控制设备自动开展焊接工作。

结束语

综上所述我们可以看出,在当下社会,焊接技术在各个领域被广泛应用,如,在船舶制作领域没,在汽车制造行业,在航空航天领域等被广泛应用,带动各个领域的发展。对焊接技术未来的发展进行分析,给出其在未来工艺将更加精湛,种类更加的多样化。如在未来将出现复合热源类型焊接技术、磁控焊接类型技术等,此类焊接技术和传统焊接技术相比,成本支出较少、焊接的时间较短、确保焊接的质量以及效果,应用范围也更加广泛。

参考文献:

[1]王凯,朱加雷,焦向东,等.激光焊接技术在船舶制造中的发展及应用现状[J].电焊机,2017,47(2):58-64.

[2]肖秋平,易耀勇,徐望辉,等.窄间隙埋弧焊技术在压力容器制造中的应用[J].热加工工艺,2017(09):13-16.

[3]张琪,李力,宋宏图,等.无缝线路钢轨焊接技术发展现状及趋势[J].热加工工艺,2017(3):10-12.

(作者单位:四川航天长征装备制造有限公司)

作者:胥苈桓 刘春峰 苟强 苟长平

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