Роль тепловых параметров сварки в формировании морфологии, микроструктуры и свойств зоны термического влияния при производстве прямошовных труб

• Автор: Величко, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1.Исследование эксплуатационной надежности, обоснование технических требований к трубам класса прочности К65 для строительства газопровода нового поколения Бованенко-Ухта
1.2.Выбор химического состава стали класса К
1.3.Анализ требований отечественных и зарубежных стандартов к прокату для труб магистральных трубопроводов для обеспечения свариваемости
1 АТехнология изготовления труб
1.5 Технология сварки труб большого диаметра
I 1.6. Перспективные технологии для сварки толстостенных труб гибридными и комбинированными лазерно-дуговыми процессами
1.7. Заключение по анализу литературного обзора g j
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ АУСТЕНИТА В МЕТАЛЛЕ ЗОНЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ И
СВАРНОГО ШВА
Выводы по Г лаве 3
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОТИВ ХРУПКИХ
РАЗРУШЕНИЙ И ХЛАДОСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛА ЗТВ
Выводы по Главе 4
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ЗАО «ИЖОРСКИЙ
ТРУБНЫЙ ЗАВОД»
Выводы по главе

ГЛАВА 6. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ И НОМОГРАММЫ СКОРОСТЕЙ ОХЛАЖДЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ СВАРКИ
Выводы по Г лаве 6
ГЛАВА 7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ПАРТИЙ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
7.1. Результаты опытных и промышленных партий труб класса прочности Кб
7.2. Сварные соединения, выполненные гибридной сваркой с использованием лазерной техники
7.3 Исследование внутренних напряжений второго рода на промышленных и экспериментальных сварных соединениях
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Освоение углеводородных месторождений полуострова Ямал является одной из важнейших стратегических задач ОАО «Газпром», от решения которой зависит надежность поставок природного газа потребителям, поддержание развития экономики и обеспечение требуемого уровня энергетической безопасности России.
В отличие от уже освоенных углеводородных месторождений Западной Сибири, регионы, где расположены новые месторождения, характеризуются более сложными и суровыми природно-климатическими и инженерногеологическими условиями.
В таких условиях проекты по освоению новых месторождений становятся крайне затратными предприятиями, а попытки применения существующих технических решений для их реализации выводят указанные проекты за грань рентабельности.
Самой капиталоемкой частью новых проектов является газотранспортная система, инвестиции, в сооружение которой составляют около 70% от общих вложений. Очевидно, что именно высокая стоимость транспорта газа оказывала, и будет оказывать доминирующее влияние на жизнеспособность проектов добычи газа в новом регионе.
По расчетам проектных организаций только совокупность таких параметров труб, как - диаметр 1420 мм, рабочее давление 11,8 МПа, класс прочности К65 (Х80) - является единственно возможным вариантом обеспечения коммерческой эффективности проекта, реализуемого в сложнейших природно-климатических условиях.
Мировой и отечественный опыт строительства и эксплуатации газопроводов с такими характеристиками определил главным условием реализации данного проекта решение актуальной и сложной научно-технической проблемы - создания высокопрочных труб нового поколения [1,2].

С целыо увеличения скорости сварки продольных швов применяется многодуговая сварка под флюсом в одну ванну с использованием до пяти электродов. Это достигается комбинацией в сварочной ванне более одного электрода, что дает увеличение производительности по сравнению с однодуговой сваркой до пяти раз [10, 13], Ключевым свойством многодуговой сварки является получением швов без пористости и подрезов, с возможностью контролирования формы шва при высокой силе сварочного тока и скорости сварки.
Разработано и используется несколько систем сварки, где задействованы несколько электродов, которые в различной комбинации подключаются к источникам постоянного (DC) и переменного тока (АС):
1. DC-DC система
Для питания каждого электрода используется раздельный контроль и собственный источник питания постоянного тока (рисунок 1.6):
- соседние дуги взаимодействуют друг с другом посредством сильных электромагнитных сил. Короткая жесткая дуга с высоким проплавлением горит на первом (ведущем) электроде, более длинная дуга с меньшей плотностью тока следует за ним. Для системы с двумя дугами на ведущий электрод подается ток большой силы и малого напряжения для обеспечения большого проплавлення. На следующем электроде для контролирования формы шва устанавливается более низкая сила тока и высокое напряжение.
Недостаток сварочной системы DC-DC заключается в ограничении максимально используемой силы тока, что позволяет сваривать листы до определенной толщины (1-6 мм). При сварке на токе критической величины возникает явление отклонения дуги в результате действия магнитных сил (магнитное дутье дуги), которое проявляется в неравномерности формы шва, пористости, увеличении глубины подрезов и появлении непроваров [52].
2. АС-АС система (рисунок 1.7):
Главным преимуществом данной системы является возможность использования высокой силы тока без отклонения дуг, чем возможно повысить ско-