【摘 要】
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超短半径水平井系统(简称URRS)是一种新型的钻采方法,特别适合于我国东部4万余口老井的单井增产、老井重入、提高采收率.在URRS中,生产管扮演着十分重要的角色,使得"生产管的
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超短半径水平井系统(简称URRS)是一种新型的钻采方法,特别适合于我国东部4万余口老井的单井增产、老井重入、提高采收率.在URRS中,生产管扮演着十分重要的角色,使得"生产管的选材及其焊接技术"成为URRS内容中的关键技术之一.URRS生产管及其焊接技术经过十几年的研究,已经可以用手工半自动化焊接方法完成生产管的现场焊接.但是由于该方法存在着一些不足,如对焊接操作人员的技能水平要求特别高,需要进一步改进.在此背景下,该文以URRS生产管为研究对象,采用全位置脉冲TIG焊方法及单面焊双面成形技术,进行了生产管全位置自动化焊接技术的研究和探讨.该文首先分析了生产管手工半自动焊方法的工艺规范,找出了保证焊缝成形的关键参数及各参数间的相互关系.然后采用德国ORBIBATIG全位置管焊机,通过多组正交试验和单参数试验,找出了工艺参数对焊缝成形的影响规律,最终确定了生产管全位置自动焊方法的工艺规范.最后,通过金相试验及力学性能试验等手段对焊接接头的质量性能作了综合评定,优化了焊接工艺参数.研究结果表明,设计坡口时应尽量避免最小电压原理的影响,否则会出现焊缝内成形下凹等缺陷.在脉冲TIG焊中,脉冲电流、坡口钝边、脉宽比及脉冲持续时间是影响焊缝成形的关键参数,其中脉冲电流的影响最为敏感.通过曲线拟合,回归出了脉冲电流与钝边、壁厚之间的关系方程式.研究同时表明,在全位置焊接时,起弧位置放在1:30处较好,焊接区段的划分以5~7段为宜,并且从第一区开始脉冲电流按100％,98％,93％,95％的比例进行设置,较容易控制焊缝成形.这些理论将对同种焊接方法下,各类管子的全位置焊接有指导意义.
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