通过对2207不锈钢焊管预应力的计算,挤压生产过程中坯料对2207不锈钢焊管内壁的内压力以及2207不锈钢焊管在不同状态下的应力分析、温度分析及其耦合分析,得到如下结论:
(1)挤压过程中2207不锈钢焊管内衬的温度随挤压过程的进行不断升高,挤压结束时在内衬内壁靠近挤压模的区域温度,达到631℃。而中衬和外筒的温度变化不大。
(2)在非工作状态下,2207不锈钢焊管等效应力值为243mpa,主要集中在2207不锈钢焊管内壁。在预热状态下,其值为286mpa,分布在内衬内壁表面中间部位。在工作状态下,其等效应力为952mpa,主要分布在内壁的上端高温区域。2207不锈钢焊管内部的应力集中区域主要分布在高温区,其分布和温度分布情况基本相同。温度差产生的热应力对2207不锈钢焊管内部应力分布影响较大。
(3)2207不锈钢焊管所受径向应力,在非工作状态,2207不锈钢焊管主要受外部预应力提供的预应力作用,2207不锈钢焊管径向呈压应力状态,其中值为113mpa,分布在2207不锈钢焊管外壁。在预热状态,其径向压力为124mpa,主要集中在上下端面处。在工作状态,其径向压力为337mpa,主要集中在2207不锈钢焊管上端部分区域。
(4)2207不锈钢焊管所受切向应力,2207不锈钢焊管,在非工作状态,切向应力沿径向由内到外梯次降低,其中值为250mpa,主要分布在2207不锈钢焊管内壁。在预热状态,其中2207不锈钢焊管切向应力为301 mpa,主要集中在2207不锈钢焊管内壁中间区域。在工作状态,其中2207不锈钢焊管切向应力为1110mpa,主要集中在2207不锈钢焊管内壁上端高温区域。
1.按管端形状分类
2207不锈钢焊管根据管端状态可分为光管和车丝管(带螺纹钢管)。车丝管又可分为普通车丝管(输送水、煤气等低压用管,采用普通圆柱或圆锥管螺纹连接)和特殊螺纹管(石油、地质钻探用管,对于重要的车丝管,采用特殊螺纹连接),对一些特殊用管,为弥补螺纹对管端强度的影响,通常在车丝前---行管端加厚(内加厚、外加厚或内外加厚)。
2.按用途分类
2207不锈钢焊管按用途可分为油井管(套管、油管及钻杆等)、管线管、锅炉管、机械结构管、液压支柱管、气瓶管、地质管、化工用管(高压化肥管、石油裂化管)和船舶用管等。
(1))2207不锈钢焊管对接水平固定焊缝是全位置焊接。因此焊接难度较大,为防止仰焊内部焊缝内凹,打底层采用仰焊部位(六点两侧各内填60°)丝,立、平焊部位外填丝法进行施焊。
(2)引弧前应先在2207不锈钢焊管内充气将管内空气置换干净后再进行焊接,焊接过程中焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区,否则会造成焊缝夹钨和破坏电弧稳定,焊丝端部不得抽离保护区,以避免氧化影响。
(3)由过点处起焊,无论什么位置的65mm焊接,钨极都要垂直于2207不锈钢焊管的轴心,这样能---地控制熔池的大小,而且可使喷嘴均匀地保护熔池不被氧化。
(4)焊接时钨---部离焊件距离左右, 2mm焊丝要顺着坡口沿着2207不锈钢焊管的切点送到熔池的前端,利用熔池的高温将焊丝熔化。电弧引燃后,在坡口一端预热,待金属熔化后立即送滴焊丝熔化金属,然后电弧摆到坡口另一端,给送第二滴焊丝熔化金属,使二滴铁水连接形成焊缝的根基,然后电弧作横向摆动,两边稍作停留,焊丝均匀地、断续地送进熔池向前施焊。
(5)在填丝过程中切勿---气气流,停弧时注意气保护熔池,防止焊缝氧化。焊后半圈时,电弧熔化前半圈仰焊部位,待出现熔孔时给送焊丝,前两滴可以多给点焊丝,避免接头内凹,过后按正常焊接。
(6)点收尾处打磨成斜坡状,焊至斜坡12时,暂停给丝,用电弧把斜坡处熔化成熔孔,后收口。注意,当焊到后半圈剩余时应减小内部保护气体流量到以防止气压过大3l/min,而使焊缝内凹。
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