Research on Filling Strategy of Pipeline Multi-Layer Welding for Compound Narrow Gap Groove

Abstract

With the increase in transmission pressure and pipe diameter of long-distance oil and gas pipelines, automatic welding of the pipeline has become the mainstream welding method. The multi-layer and multi-pass welding path planning of large-diameter pipelines with typical narrow gap grooves are studied, and a welding strategy for pipeline external welding robot is proposed. By analyzing the shape of the weld bead section of the narrow gap groove and comparing the advantages and disadvantages of the equal-height method and the equal-area method, the mathematical model of the filling layer is established. Through the test and analysis in the workshop, the predicted lifting value meets the actual welding requirements. The microstructure of the weld was analyzed by SEM. The main structure of the weld was fine acicular ferrite, which could improve the mechanical properties of the welded joint. After multi-layer filling, the filling layer is flush with the edge of the groove. The establishment of this model lays a foundation for the formulation of welding process parameters for large-diameter pipes and the off-line programming of welding procedures.

Relationship between microstructure and impact toughness of weld metals in pipe high-strength low-alloy steels (research review)

“…Прогнозирование ударной вязкости на основе микроструктурных характеристик металлов сварных швов затруднительно из-за большого количества задействованных параметров [1,[11][12][13][14][15][16][17][18]. Обычная практика, связывающая это свойство с микроструктурой последнего валика многопроходной сварки, оказалась неудовлетворительной, поскольку количество игольчатого феррита, наиболее желательного компонента, не всегда может вносить основной вклад в ударную вязкость [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32]. Такие параметры, как рекристаллизованная фракция, наличие микрофаз и включений, также могут играть важную роль [32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48].…”

“…Так, отмечается наличие нераспространенных трещин размером с ферритное зерно на поверхности излома [11], большие фасетки скола в зародыше трещины (больше, чем средний размер фасетки) [12][13][14][15], и лучшая корреляция между напряжением разрушения и наибольшим напряжением трещин скола. Размер зерна (а не средний размер зерна) в разрушенных образцах ферритно-перлитной стали [17][18][19][20][21][22][23][24][25] важен при зарождении и распространении трещины скола.…”

“…В работах [3,11,12,[15][16][17][18][19] показано, что добавление большого количества микролегирующих элементов представляет собой серьезную проблему для свариваемости трубопроводной стали из-за повышенного эквивалентного содержания углерода (C экв по российскому стандарту), особенно это касается элементов Ni, V, Cr, Mo и Cu [2,4,[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28].…”

Application of Rail-Type Welding Robot in Automatic Welding of Pipeline

“…MAG welding process is usually used in long-distance oil and gas pipelines [7][8]. The rail-type welding robot designed in this paper can complete all-position welding of pipes with various pipe diameters and different wall thicknesses.…”

Narrow gap welding seam deflection correction study based on passive vision

“…The current research trend is how to quickly and accurately identify whether there is a deviation in position between the weld seam and the welding torch. Because of the welding environment and the narrow and deep bevels of the welded parts, there is a lot of interference in the acquired images (Tian and Luo, 2021; Tie et al , 2022). These features pose great difficulties and challenges in extracting weld image features and precise positioning of weld seams.…”