螺旋埋弧焊管焊缝形状控制与优化工艺数据库的开发

摘要

伴随着长输管线向着长距离、大规模、高压、大口径的方向发展。目前，CNPC主要制管企业都采用了先进的双丝埋弧焊制管生产线，在焊管品种和规格上满足了“西气东输”，达到了承接国际长输管线的水平，但在生产中，特别在高速焊接条件下，存在着焊缝成形控制问题，表现为焊缝成形不稳定，易于产生余高偏大、侧面角偏小、内外焊偏心较大、中凹以及因内外焊熔深分配不合理而造成的咬边等质量问题，严重影响到管线的表面质量和防腐要求，增加了管线后续工作难度，制约了焊管生产率的提高，成为我国长输管线制造行业亟需解决的技术性问题之一。 为了解决以上问题，在继焊缝几何形状的计算机图像处理系统开发之后，本文在借鉴国内外一些先进的商业性焊接应用软件设计思想的基础上，以长期生产实践和科学试验中的数据和结果，即对不同工艺条件下获得的焊道形貌及其评价为依据，运用程序设计语言Visual Basic6.0，设计出适用性和通用性均较强的螺旋埋弧焊管焊缝形状控制与优化工艺数据库软件。该数据库软件包括两个核心部分： (1)系统数据库部分该部分采用数据库管理系统Access建立了焊缝基本情况数据库、焊缝质量参数数据库、焊缝工艺参数数据库、焊缝质量评价分数数据库、焊缝形状方程数据库。 (2)系统程序设计部分该部分实现了焊缝参数的管理、对比分析以及优化等功能。系统在用户输入焊缝形状基本情况后，通过在内部数据库的搜索、比较、判断，生成同规格焊缝形状的最优样本，并能建立焊缝优化模型，利用模型达到优化工艺参数的目的。 本系统采用数据库技术实现了对各种焊缝参数的管理，为系统通过各种参数进行搜索和查询提供了极大的方便。应用本系统的焊缝形状控制及工艺参数的优化功能，可减少在生产线上因工艺参数的调整给生产带来的损失，达到降低试验研究成本，稳定生产工艺参数的目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的工程背景

1.1.1螺旋埋弧焊在石油工业中的地位和作用

1.1.2计算机技术在焊接工程中的应用

1.2课题研究的目的与意义

1.3课题相关的国内外动态

1.3.1国内计算机技术在焊接数据库的发展动态

1.3.2国外计算机技术在改善焊管焊缝形状的发展动态

1.3.3国内、外焊缝成形技术及其数据库软件存在问题

1.4主要研究内容及创新点

1.4.1主要研究内容

1.4.2本文的创新点

第二章焊缝工艺参数对焊缝成形影响分析

2.1焊缝外观形状及其控制要求

2.1.1螺旋埋弧焊接工艺特点

2.1.2焊缝形状参数及其控制因素

2.2焊接工艺参数对焊缝的影响

2.2.1焊接规范因素的影响

2.2.2焊接工艺因素的影响

2.2.3焊接结构因素的影响

2.3焊缝成形参数控制发展方向探讨

第三章焊缝形状图像及数据库数据采集

3.1数据库数据采集与入库

3.2试样制备

3.2.1试样的采集

3.2.2腐蚀溶液的配置

3.2.3焊缝截面的腐蚀

3.2.4焊缝截面图像的获取

3.3质量参数数据采集

3.4运行实例

第四章焊接数据库系统的结构设计与实现步骤

4.1焊接数据库系统实现工具选择

4.1.1数据库系统概述

4.1.2常用数据库管理系统设计软件概述与比较

4.1.3焊接数据库系统设计工具的选择

4.2焊接数据库系统结构的设计

4.2.1数据库系统结构设计规则

4.2.2焊接数据库系统结构组成

4.3焊接数据库系统的实现与维护

4.3.1焊接数据库系统的逻辑结构

4.3.2焊接数据库系统模块设计方法优选

4.3.3焊接数据库系统程序设计语言的选择

4.3.4焊接数据库系统的用户界面设计

第五章数据库系统模块设计与运行实证

5.1一般文件操作

5.2数据库录入模块

5.2.1基本情况录入

5.2.2质量参数录入

5.2.3工艺参数录入

5.2.4焊缝形状方程与图形的生成

5.3数据库浏览模块

5.4数据库查询模块

5.4.1按基本情况查询

5.4.2按质量参数查询

5.4.3按工艺参数查询

5.4.4按评分结果查询

5.4.5显示参数界面

5.5焊缝形状对比分析模块

5.5.1对比分析模块设计思路

5.5.2焊缝形状对比分析模块评价标准的建立

5.5.3焊缝形状一级对比分析

5.5.4焊缝形状二级对比分析

5.6优化焊缝形状工艺参数模块

5.6.1焊缝最优工艺参数取值范围的确定

5.6.2焊缝工艺参数优化模型的建立

5.6.3焊缝工艺参数优化模块

5.7数据维护模块

5.8打印报表和系统在线帮助

5.9系统测试

第六章结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的论文