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龙图腾网获悉国家石油天然气管网集团有限公司;国家管网集团工程技术创新有限公司申请的专利基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119407379B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411368470.3，技术领域涉及：B23K28/02；该发明授权基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法及系统是由项小强;沙胜义;赵岩;王长江;任东东;吴家勇设计研发完成，并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及管道焊焊接领域，具体涉及基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法及系统，其方法包括：将待焊接的第一管道和第二管道进行环焊形成环焊区域；采用有限元分析方法计算出在第一管道和第二管道上针对环焊区域进行埋弧增材处理时最小成本对应的管端增强尺寸；根据管端增强尺寸，在所述第一管道上进行埋弧焊以形成第一埋弧增材区，在第二管道上进行埋弧焊以形成第二埋弧增材区。本发明以最低成本地通过埋弧增焊的方式增加管端环焊区域的厚度和承载面积，以实现对管端的精加工，从而避免环焊区域处发生应力应变集中，进而实现环焊区域结构上完全的高强匹配，最终达到提高环焊区域承载能力、降低环焊区域失效风险的目的。

本发明授权基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于管端增强尺寸优化以提高焊缝承载能力的方法，其特征在于，包括： S1,将待焊接的第一管道和第二管道的管端进行拼接，使所述第一管道和所述第二管道的中心线共线，并在所述第一管道和所述第二管道的管端拼接处进行环焊形成环焊区域；其中，所述环焊区域包括与所述第一管道连接的第一热影响区、与所述第二管道连接的第二热影响区以及位于所述第一热影响区和所述第二热影响区之间的焊材区； S2，采用有限元分析方法计算出在所述第一管道和所述第二管道上针对所述环焊区域进行埋弧增材处理时最小成本对应的管端增强尺寸； S3，根据所述管端增强尺寸，在所述第一管道上且紧贴所述第一热影响区进行埋弧焊，以形成第一埋弧增材区，以及在所述第二管道上且紧贴所述第二热影响区进行埋弧焊，以形成第二埋弧增材区； 所述管端增强尺寸包括第一埋弧增材区或第二埋弧增材区的增材长度和增材厚度；所述S2包括： S21，基于所述第一管道、所述第二管道和所述环焊区域，采用有限元分析方法构建管道环焊缝模型，并在所述管道环焊缝模型中施加给定的轴向拉伸载荷，得到管端埋弧增材前管道环焊区域处随轴向拉伸应变变化的裂纹驱动力曲线； S22，基于管端埋弧增材前管道环焊区域处随轴向拉伸应变变化的裂纹驱动力曲线，对不同增材方案下环焊缝的极限应变承载能力值进行数据分析，拟合得到X、Y、Z坐标分别为增材长度、增材厚度、极限应变承载能力的曲面； S23，在所述曲面中，通过设定Z轴的极限应变承载能力的取值，得到对应应变承载能力需求下的增材长度和增材厚度的组合方案曲线； S24，将所述组合方案曲线上的最小增材厚度和最大增材厚度分别向上取整，并在最小增材厚度向上取整与最大增材厚度向上取整的范围内，以预设厚度为间隔进行取值，得到多个增材厚度方案，且基于所述组合方案曲线，得到与多个所述增材厚度方案一一对应的多个增材长度方案； 或，将所述组合方案曲线上的最小增材长度和最大增材长度分别向上取整，并在最小增材长度向上取整与最大增材长度向上取整的范围内，以预设长度为间隔进行取值，得到多个增材长度方案，且基于所述组合方案曲线，得到与多个所述增材长度方案一一对应的多个增材厚度方案； S25，将增材厚度和增材长度作为决策变量，将管道增材费用最小化作为优化目标函数，对多个所述增材厚度方案及其对应的多个所述增材长度方案进行选比，得到增材费用最小值对应的增材长度和增材厚度组合方案。

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