Pengelasan Difusi Fase Cair Transisi Pipa Bor Minyak

Pipa bor minyak dibuat dengan menghubungkan sambungan pipa bor dan badan batang setelah keduanya diproduksi secara terpisah. Meskipun teknologi pengelasan gesek telah berhasil diterapkan pada pengelasan pipa bor, masih terdapat beberapa cacat dalam proses pengelasan yang sebenarnya, seperti dislokasi las, flash pada dinding luar, dan struktur kasar di area pengelasan. Mengingat kekurangan dalam pengelasan gesek pipa bor, penyambungan pipa bor dengan pengelasan difusi fase cair transisi dilakukan dengan peralatan pengelasan difusi (TLP) dalam kondisi atmosfer dengan perlindungan gas Ar, dan diperoleh sambungan dengan struktur dan kinerja yang memenuhi syarat, yang memiliki signifikansi tertentu untuk mempromosikan penerapan teknologi pengelasan difusi dalam industri minyak.

Pertama, bahan uji
Pengujian ini menggunakan badan pipa bor dan sambungan pipa bor berukuran 127mmX10mm, dengan material 35CrMo. Lapisan antara yang digunakan adalah foil amorf berbasis besi-nikel FeNi-CrSi-B, dengan titik leleh 1050~1100℃, dan ketebalan 25μm.

Kedua, peralatan pengelasan
Peralatan las difusi khusus untuk pipa bor terutama terdiri dari catu daya frekuensi menengah dan pemanas induksi, klem dan hidrolik, sistem pendingin, sistem proteksi, dan sistem kontrol. Pemanas induksi adalah split atas dan bawah putaran tunggal, dengan saluran air pendingin di dalam dan sirkuit gas pelindung di luar. Ini mengintegrasikan air, listrik, dan gas, mudah dioperasikan, dan nyaman untuk pemasangan dan pelepasan benda kerja. Sistem hidrolik memberikan gaya penjepit dan gaya atas untuk mencapai fiksasi dan tekanan pengelasan benda kerja. Sistem kontrol mengadopsi modul PLC+PRC dan mengatur parameter proses melalui layar sentuh untuk mewujudkan dialog antarmuka manusia-mesin. Sistem pendingin terdiri dari tangki air, pompa air, heat sink, dan kipas, dan mendinginkan perlengkapan, pemanas induksi, dan sistem hidrolik melalui air yang bersirkulasi.

Ketiga, proses pengelasan difusi
① Memutar sambungan batang bor dan permukaan ujung batang, kekasaran rata-rata adalah Ra6.3um.
2. Nyalakan pemanas induksi, lalu angkat chuck pada rangka-C dan gantry. Sambungan batang bor dipasang pada dudukan pemosisian rangka-C. Sakelar travel mengontrol rangka-C agar berjalan hingga ujung sambungan yang akan dilas berada di tengah pemanas induksi. Badan batang bor dibebani dari sisi kanan, dan badan batang dijepit saat kedua ujung pengelasan bersentuhan. Sesuaikan dudukan pemosisian pada rangka-C untuk penyetelan ketidaksejajaran.
③Jalankan rangka berbentuk C untuk memisahkan dua permukaan ujung yang akan dilas, letakkan foil paduan lapisan antara Fe-Ni-Cr-Si-B dengan bentuk yang sama dengan permukaan ujung pengelasan pada dua permukaan ujung yang akan dilas, dorong rangka berbentuk C kembali ke rangka atas, dan tekan foil paduan lapisan antara.
4. Tutup pemanas induksi, sambungkan termometer serat optik, nyalakan air pendingin dan pelindung Ar, atur parameter pengelasan dan parameter pasca-perlakuan panas pada layar sentuh, dan jalankan program pengelasan melalui PLC + PRC. Pengelasan difusi pipa bor dilakukan dengan parameter proses suhu pemanasan 1215℃, waktu isolasi 4 menit, dan tekanan 9 MPa. Suhu pemanasan pasca-pengelasan 650℃, waktu tempering isolasi 5 menit,
5. Setelah program pengelasan selesai, nyalakan pemanas induksi, lalu angkat chuck pada rangka berbentuk C dan gantry. Pipa bor setelah pengelasan dilepaskan dari sisi kanan melalui mekanisme pelepasan, dan rangka berbentuk C kembali ke sisi kiri, dan pengelasan selesai.

Keempat, analisis bersama
Uji tarik dan tekuk dilakukan pada sampel pasca-pengelasan. Pipa bor dilas dengan proses pengelasan difusi fase cair transisi, deformasi sambungannya kecil, tidak ada kilatan pada las selama pengelasan gesek, dan hasil lasnya indah. Selama uji tarik, sambungan putus pada material induk. Kekuatan sambungan las difusi lebih tinggi daripada material induk. Selama uji tekuk, sambungan tidak putus setelah pembengkokan muka dan belakang 180″. Sambungan memiliki plastisitas yang baik.