管線管輸送著工業(yè)的血液：石油和天然氣。而油氣管線的鋪設需要進行大量的管道焊接,采用傳統(tǒng)的熔融焊接技術(shù),焊接溫度高、殘余應力大、焊接效率低,制約了管道的建設。瞬時液相擴散焊（TLP）以其焊接溫度低、殘余應力小、自動化程度高、成型效果好等優(yōu)點,得到了人們的重視。將TLP技術(shù)應用于管線的建設,可以大大提高焊接效率,節(jié)約焊接成本,在油氣管道的焊接中具有長遠的意義。本文根據(jù)X70管線鋼的特點,探討了TLP的焊接工藝。在雙溫雙壓焊接工藝下,選用BNi2、FeCrNiB、Fe-Ni-B中間層,保溫溫度1160～1240℃,保溫時間120-480s,壓力載荷1-5MPa。通過正交試驗,結(jié)果表明各影響因素的主次順序為：保溫溫度-中間層-壓力載荷-保溫時間,得到最優(yōu)化焊接參數(shù)：選用FeCrNiB中間層,壓力載荷3MPa,溫度1200℃下保持時長240s。通過對比試驗獲得管線鋼焊接的優(yōu)化參數(shù)范圍（選用FeCrNiB、 Fe-Ni-B中間層；保溫溫度1200～1240℃；保溫時間240-480s；焊接壓力3-5MPa）。金相分析表明：隨著保溫溫度、焊接壓力、保溫時間的增加,焊縫變窄,元素擴散能力增加,母材與焊... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 管道焊接方法
        1.2.1 手工電弧焊
        1.2.2 半自動焊
        1.2.3 全自動焊
    1.3 國內(nèi)外管道焊接狀況
    1.4 TLP焊接技術(shù)
        1.4.1 TLP焊接原理
        1.4.2 TLP連接機理
        1.4.3 TLP焊接的優(yōu)點
        1.4.4 TLP焊接和釬焊的區(qū)別
    1.5 TLP的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 工藝研究
        1.5.2 數(shù)值理論研究
    1.6 TLP焊接的無損檢測技術(shù)
    1.7 TLP的應用前景
    1.8 論文的研究目的和研究內(nèi)容
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究內(nèi)容
    1.9 本章小結(jié)
第二章 中間層和焊接工藝
    2.1 母材焊接性分析
    2.2 焊接工藝分析
        2.2.1 中間層的選擇
        2.2.2 焊接溫度的選擇
        2.2.3 焊接壓力的選擇
        2.2.4 保溫時間的選擇
        2.2.5 保護氛圍的選擇
        2.2.6 表面處理狀態(tài)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 試驗方法和正交試驗
    3.1 試驗流程
    3.2 試驗設計
        3.2.1 管道連接方法
        3.2.2 中間層材料
    3.3 焊接設備
    3.4 焊接流程
    3.5 工藝選擇和正交方案
        3.5.1 工藝選擇
        3.5.2 焊接工藝參數(shù)
        3.5.3 正交試驗表
    3.6 性能測試和組織元素觀察方法
    3.7 本章小結(jié)
第四章 TLP焊縫的性能分析
    4.1 焊縫的力學性能測試
        4.1.1 焊接管道觀察
        4.1.2 管道取樣
        4.1.3 力學性能測試
    4.2 試驗結(jié)果分析
        4.2.1 試驗結(jié)果
        4.2.2 工藝參數(shù)對抗拉強度的影響
        4.2.3 拉伸強度與彎曲性能的關系
    4.3 對比試驗分析
        4.3.1 采用FeCrNiB為中間層的試驗結(jié)果
        4.3.2 采用Fe-Ni-B為中間層的試驗結(jié)果
    4.4 TLP斷口分析
    4.5 TLP的腐蝕試驗
        4.5.1 食鹽溶液周浸試驗
        4.5.2 鹽酸溶液周浸試驗
    4.6 本章小結(jié)
第五章 接頭組織和元素分析
    5.1 熱影響區(qū)組織
        5.1.1 熱影響區(qū)域劃分
        5.1.2 金相試樣制備
        5.1.3 熱影響區(qū)組織分析
    5.2 焊縫金相組織
        5.2.1 BNi2中間層
        5.2.2 FeCrNiB中間層
        5.3.3 Fe-Si-B中間層
    5.3 硬度分析
    5.4 元素擴散分析
        5.4.1 焊縫接頭元素分布
        5.4.2 元素擴散的理論研究
    5.5 焊縫區(qū)脆性相分析
        5.5.1 相圖分析
        5.5.2 焊縫XRD掃描分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 有限元模擬
    6.1 有限元模擬的意義
    6.2 有限元軟件的介紹
        6.2.1 熱傳遞理論模型
        6.2.2 熱應力理論模型
    6.3 TLP仿真模擬
        6.3.1 材料參數(shù)
        6.3.2 有限元建模
        6.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
作者及導師簡介
附件



本文編號：2902514