RU2019112703A - Способ сварки с лазерным нанесением металла, детали, полученные этим способом, и применение в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности - Google Patents
Способ сварки с лазерным нанесением металла, детали, полученные этим способом, и применение в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019112703A RU2019112703A RU2019112703A RU2019112703A RU2019112703A RU 2019112703 A RU2019112703 A RU 2019112703A RU 2019112703 A RU2019112703 A RU 2019112703A RU 2019112703 A RU2019112703 A RU 2019112703A RU 2019112703 A RU2019112703 A RU 2019112703A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- components
- alloys
- laser
- component
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
- B23K9/0953—Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/211—Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F240/00—Copolymers of hydrocarbons and mineral oils, e.g. petroleum resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/10—Pipe-lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/22—Assembling processes
- F17C2209/221—Welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Claims (27)
1. Компонент из черного или цветного металла для нефтяной, газовой и/или нефтехимической промышленности, включающий: два или более предназначенных для соединения сегментов компонентов из черного или цветного металла, при этом эти два или более сегментов изготовлены из одного и того же или из различных материалов, и полученные посредством лазерного нанесения металла сварные узлы, связывающие соседние сегменты указанных компонентов.
2. Компонент по п. 1, где указанный компонент из черного или цветного металла представляет собой обычную углеродистую сталь, чугун, низколегированную сталь, высокоуглеродистую сталь, имеющую углеродный эквивалент (СЕ) больший или равный 0,48, титановый сплав, сплав на основе никеля, сплав на основе кобальта, железоникелевый сплав, дуплексную нержавеющую сталь или их сочетания.
3. Компонент по любому из пп. 1, 2, где условия лазерного нанесения металла включают тип лазера, тип металлического порошка, тип защитного газа, расход защитного газа, мощность лазера, размер лазерного пятна и скорость нанесения, и где тип металлического порошка выбран из группы, состоящей из нержавеющих сталей, инструментальных сталей, никелевых сплавов, кобальтовых сплавов, титановых сплавов, наплавляемых твердых сплавов или плакирующих сплавов, алюминиевых сплавов, медных сплавов, танталовых, вольфрамовых, рениевых, молибденовых сплавов, покрытий с градиентом функциональных свойств, керамики, карбидов и их сочетаний.
4. Компонент по любому из пп. 1-3, выбранный из высокопрочных трубопроводов, стальных цепных стояков, стояков верхнего натяжения, снабженных резьбой компонентов, контейнеров для сжиженного природного газа, контейнеров для сжиженного природного газа под давлением, глубоководных бурильных колонн для добычи нефти, соединений водоотделяющей колонны с обсадной колонной и оборудования для устья скважины.
5. Компонент по любому из пп. 1-4, где указанный компонент применяют в конструкциях и компонентах для транспортировки и хранения природного газа.
6. Компонент по п. 5, где указанные конструкции и компоненты для транспортировки и хранения природного газа выбраны из трубопроводов, выкидных линий, сборных трубопроводов, транспортирующих трубопроводов, танкеров, перемещающих компонентов, емкостей для хранения и расширительных петель.
7. Компонент по п. 6, где указанный природный газ находится в форме сжиженного природного газа, сжатого природного газа или сжиженного природного газа под давлением.
8. Компонент по любому из пп. 1-4, где указанный компонент применяют в конструкциях и компонентах для освоения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
9. Компонент по п. 8, где указанные конструкции и компоненты для освоения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин выбраны из литых конструкций для отводов, подводных компонентов, обсадных колонн/тюбингов, компонентов для освоения и эксплуатации скважины, трубчатых внутрискважинных изделий, нефтяных трубопроводов, емкостей для хранения нефти, конструкций/компонентов для добычи из морских месторождений, надводного оборудования, палубных надстроек, буровых установок, жилых помещений, посадочных площадок для вертолетов, гибких подводных кабелей, вспомогательных и грузовых судов и факельных башен.
10. Компонент по п. 9, где указанные конструкции/компоненты для добычи из морских месторождений выбраны из обшитых снаружи платформ, мобильных буровых блоков для морских применений, корпусов, натяжных элементов, стояков, подводных приспособлений, полупогружных и самоподъемных буровых платформ, плавучих оснований с натяжным вертикальным якорным креплением (TLP), глубокосидящих платформ кессонного типа (DDCV), стационарных платформ на ферменной несущей конструкции с растяжками, плавучих систем для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), плавучих устройств для хранения и отгрузки нефти (FSO), судов и танкеров.
11. Компонент по п. 10, где указанные подводные компоненты выбраны из дуплексов, коллекторных систем, фонтанных елок и противововыбросового оборудования (ВОР).
12. Компонент по любому из пп. 1-4, где указанный компонент используют в конструкциях и компонентах нефте- и газоперерабатывающих предприятий и химических предприятий.
13. Компонент по п. 12, где указанные конструкции и компоненты нефте- и газоперерабатывающих предприятий и химических предприятий выбраны из чугунных компонентов, труб теплообменников и емкостей, работающих при низких и высоких температурах и под давлением.
14. Компонент по п. 13, где указанные емкости, работающие при низких и высоких температурах и под давлением, выбирают из труб установки парового крекинга и труб установки парового реформинга.
15. Способ сварки металлических деталей и устранения трещин в металлических деталях посредством лазерного нанесения металла на плотно прилегающие поверхности свариваемых металлических деталей и лазерного нанесения металла на устраняемые трещины в условиях, достаточных для обеспечения сварного соединения или залеченной трещины, обладающих свойством или набором свойств, заданными на основе предполагаемого применения сварного узла; при этом свариваемые металлические детали изготовлены из одного и того же или из различных материалов.
16. Способ по п. 15, где заданное свойство или набор свойств выбирают из группы, состоящей из ударной вязкости, твердости, прочности, усталостных свойств, размера зерен, величины зоны теплового воздействия, ширины покрытия и остаточного напряжения.
17. Способ по любому из пп. 15, 16, где условия, достаточные для обеспечения сварного соединения или устранения трещины, представляют собой по меньшей мере одно условие, выбираемое из: типа лазера, типа металлического порошка, типа защитного газа, расхода защитного газа, мощности лазера, размера лазерного пятна и скорости нанесения, используемых для воздействия на сварку или устранение трещины, и где тип металлического порошка выбирают из группы, состоящей из нержавеющих сталей, инструментальных сталей, никелевых сплавов, кобальтовых сплавов, титановых сплавов, наплавляемых твердых сплавов или плакирующих сплавов, алюминиевых сплавов, медных сплавов, танталовых, вольфрамовых, рениевых, молибденовых сплавов, покрытий с градиентом функциональных свойств, керамики, карбидов и их сочетаний.
18. Способ по п. 17, где условия, достаточные для обеспечения сварного соединения, имеющего заданное свойство или набор свойств, включают применение одного или более металлических порошков с заданным химическим составом между плотно прилегающими поверхностями свариваемых металлических деталей перед осуществлением лазерного нанесения металла на них.
19. Способ по п. 17, где металлические детали представляют собой детали из черного металла одинакового состава.
20. Способ по п. 18, где металлический порошок и металлические детали состоят из черного металла одинакового состава.
21. Способ по п. 19, где черный металл имеет СЕ меньший или равный 0,48.
22. Способ по п. 21, где черный металл имеет СЕ примерно 0,94.
23. Способ сварки двух деталей из металла с получением сформированного лазерным нанесением металла сварного соединения, обладающего конкретным свойством или набором свойств, выбираемыми для предполагаемого применения, где способ включает:
получение базы данных по свойствам сварного шва для сварных соединений, полученных посредством лазерного нанесения металлов в различных условиях и при различных составах металлов;
установление взаимосвязи между условиями сварки и составом металлов и свойствами сварного шва;
выбор из базы данных условий проведения сварки, которые обеспечивают сварное соединение, обладающее свойством или набором свойств, наилучшим образом подходящих для предполагаемого применения;
осуществление лазерного нанесения металла на обрабатываемые детали в выбранных условиях, при этом обрабатываемые детали, которые подвергают лазерному нанесению металла, изготовлены из одного и того же или из различных материалов.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662408977P | 2016-10-17 | 2016-10-17 | |
US62/408,977 | 2016-10-17 | ||
PCT/US2017/052873 WO2018075195A1 (en) | 2016-10-17 | 2017-09-22 | Laser metal deposition welding process, parts formed therefrom and their usage in oil, gas and petrochemical applications |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019112703A true RU2019112703A (ru) | 2020-11-17 |
RU2019112703A3 RU2019112703A3 (ru) | 2020-12-29 |
RU2746510C2 RU2746510C2 (ru) | 2021-04-14 |
Family
ID=60002119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019112703A RU2746510C2 (ru) | 2016-10-17 | 2017-09-22 | Способ сварки с лазерным нанесением металла, детали, полученные этим способом, и применение в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10974340B2 (ru) |
EP (1) | EP3525974A1 (ru) |
CN (1) | CN110121395A (ru) |
AU (1) | AU2017347651A1 (ru) |
BR (1) | BR112019005437A2 (ru) |
CA (1) | CA3037358A1 (ru) |
RU (1) | RU2746510C2 (ru) |
SG (1) | SG11201902321SA (ru) |
WO (1) | WO2018075195A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180161931A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | The Curators Of The University Of Missouri | Joining metallurgically incompatible metals |
US11229953B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-01-25 | Lincoln Global, Inc. | Methods and systems for additive manufacturing |
GB2582298A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-23 | Aker Solutions Ltd | Method of manufacture and associated apparatus for oil/gas industry |
ES2912414A1 (es) * | 2020-11-25 | 2022-05-25 | Univ Internacional De Catalunya Fundacio Privada | Metodo de fabricacion aditiva para producir estructuras de una aleacion de titanio de tipo beta con modulo elastico anisotropo y estructuras asi producidas |
CN113814535B (zh) * | 2021-10-09 | 2023-04-21 | 江苏科技大学 | 一种异质钛合金t型接头的焊接方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3034294B2 (ja) | 1990-10-26 | 2000-04-17 | 株式会社日立製作所 | レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 |
JP3378053B2 (ja) * | 1993-08-25 | 2003-02-17 | 株式会社アマダ | レーザ溶接方法 |
US5932119A (en) * | 1996-01-05 | 1999-08-03 | Lazare Kaplan International, Inc. | Laser marking system |
RU2108178C1 (ru) * | 1996-08-28 | 1998-04-10 | Акционерное общество открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш" | Способ сварки труб из плакированной ленты |
RU2166421C1 (ru) * | 1999-12-06 | 2001-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Способ восстановления изделий |
DE102004042492A1 (de) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | WINKLER + DüNNEBIER AG | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schneid- oder Prägewalze mittels Laserauftragsschweißen |
CN2838759Y (zh) * | 2005-07-08 | 2006-11-22 | 北京工业大学 | 一种激光粉末焊接送粉喷嘴 |
US8168306B2 (en) * | 2007-09-18 | 2012-05-01 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Weld metal compositions for joining steel structures in the oil and gas industry |
GB2486671A (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Denso Marston Ltd | A Heat Exchanger, a Tube for a Heat Exchanger, a Method of making a tube for a Heat Exchanger and a Method of Making a Heat Exchanger |
KR20150070182A (ko) * | 2012-10-24 | 2015-06-24 | 마그나 인터내셔널 인코포레이티드 | 자동차 부품의 레이저 금속 퇴적 용접 |
WO2014066584A1 (en) * | 2012-10-24 | 2014-05-01 | Magna International Inc. | Laser metal deposition cladding of weld seams in automotive parts |
RU132020U1 (ru) * | 2013-04-10 | 2013-09-10 | Сергей Михайлович Небогов | Установка лазерной маркировки труб |
CN103624259B (zh) * | 2013-12-06 | 2015-11-04 | 沈阳航空航天大学 | 基于预置梯度温度场调控的金属零件激光沉积修复方法与装置 |
-
2017
- 2017-09-22 RU RU2019112703A patent/RU2746510C2/ru active
- 2017-09-22 US US15/712,241 patent/US10974340B2/en active Active
- 2017-09-22 CN CN201780063029.6A patent/CN110121395A/zh active Pending
- 2017-09-22 EP EP17778132.5A patent/EP3525974A1/en not_active Withdrawn
- 2017-09-22 CA CA3037358A patent/CA3037358A1/en not_active Abandoned
- 2017-09-22 AU AU2017347651A patent/AU2017347651A1/en not_active Abandoned
- 2017-09-22 BR BR112019005437A patent/BR112019005437A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2017-09-22 SG SG11201902321SA patent/SG11201902321SA/en unknown
- 2017-09-22 WO PCT/US2017/052873 patent/WO2018075195A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10974340B2 (en) | 2021-04-13 |
WO2018075195A1 (en) | 2018-04-26 |
RU2746510C2 (ru) | 2021-04-14 |
CN110121395A (zh) | 2019-08-13 |
CA3037358A1 (en) | 2018-04-26 |
EP3525974A1 (en) | 2019-08-21 |
AU2017347651A1 (en) | 2019-04-11 |
US20180104759A1 (en) | 2018-04-19 |
BR112019005437A2 (pt) | 2019-06-18 |
RU2019112703A3 (ru) | 2020-12-29 |
SG11201902321SA (en) | 2019-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2019112703A (ru) | Способ сварки с лазерным нанесением металла, детали, полученные этим способом, и применение в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности | |
US8141768B2 (en) | Application of high integrity welding and repair of metal components in oil and gas exploration, production and refining | |
US8426033B2 (en) | High strength nickel alloy welds through precipitation hardening | |
US20080032153A1 (en) | Use of friction stir and laser shock processing in oil & gas and petrochemical applications | |
RU2468277C2 (ru) | Райзер | |
AU2011352386A1 (en) | High manganese containing steels for oil gas and petrochemical applications | |
US8637166B2 (en) | High strength nickel alloy welds through strain hardening | |
Burk et al. | SS: Thunder horse and Atlantis deepwater frontier developments in the Gulf of Mexico: thunder horse materials, welding and corrosion challenges and solutions | |
US8168306B2 (en) | Weld metal compositions for joining steel structures in the oil and gas industry | |
Baxter et al. | Advances in Titanium Risers for FPSO's | |
Gelfgat et al. | Corrosion and the role of structural aluminum alloys in the construction of oil and gas wells | |
Aggarwal et al. | Development and qualification of alternative solutions for improved fatigue performance of deepwater steel catenary risers | |
Aggarwal et al. | Qualification of enhanced SCR design solutions for improving fatigue life at touch down zone | |
Taran et al. | Perspectives Of Application Of Titanium Alloys When Developing The Deep-Water And Arctic Offshore Hydrocarbon Deposits | |
Chang et al. | Sleeved stress joint for steel catenary riser application | |
Lehner et al. | Lightweight Drilling Riser Achieves 12 Years Successful Operation in Offshore Brazil | |
US20180299036A1 (en) | High strength downhole tubulars and methods for forming and systems for using | |
Mohagen et al. | Materials Engineering in Marginal Field Developments | |
du Plessis | Welding of offshore structures | |
Estberger et al. | High Alloy Duplex Stainless Steel For Cost-Effective Subsea Developments |