高压环境下CMT焊接电弧行为及焊缝性能

金属学报, 2016, 52(1): 93-99. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00204

高压环境下CMT焊接电弧行为及焊缝性能

黄继强 ^1, , 薛龙 ^2, , 黄军芬 ^3, , 邹勇 ^4, , 牛虎理 ^5, , 唐德渝 ^6,

1.北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室,北京,102617

2.北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室,北京,102617

3.北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室,北京,102617

4.北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室,北京,102617

5.中国石油集团工程技术研究院,天津,300451

6.中国石油集团工程技术研究院,天津,300451

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51275051) and Innovation and Improvement Plan of Beijing Education Commission (No.TJSHG201510017023) 国家自然科学基金项目51275051和北京市教育委员会提升计划项目TJSHG201510017023资助

关键词：高压干式焊接 , 冷金属过渡(CMT) , 焊接电弧 , 显微组织 , 水下焊接

ARC BEHAVIOR AND JOINTS PERFORMANCE OF CMT WELDING PROCESS IN HYPERBARIC ATMOSPHERE

Keywords： hyperbaric dry welding , cold metal transfer (CMT) , welding arc , microstructure , underwater welding

采用CMT焊接方法,在模拟水下高压环境的实验系统中分别进行了常压环境下(0.1 MPa)和环境压力为0.5 MPa下的焊接实验,实验中采用API X65管线钢接头为研究对象.焊接过程中采用高速摄像观察焊接电弧行为,2种环境压力下焊接过程均稳定,但与常压环境相比较,0.5 MPa环境压力下的CMT焊接电弧产生收缩,熔滴过渡频次降低.焊后对焊缝分别取样进行力学性能检测和金相组织观察,高压环境下焊缝及热影响区的金相组织因为环境冷却作用增强而出现上贝氏体组织,拉伸性能没有明显变化,低温冲击韧性下降,但测试数据也远高于相关标准要求.结果表明,CMT焊接方法改善了高压焊接过程的稳定性,满足水下高压干式焊接作业要求.

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