• 焊缝缺陷问题与直缝焊管扩径问题
    发布日期:2021-04-09

    一、焊缝内部缺陷

    1、气孔、夹杂和偏析

    焊缝内部会有气孔出现。旋涡状喇叭型表面气孔的形成原因为母材潮湿、焊剂未烘干;蜂窝状气孔形成原因为焊剂未烘干和埋弧不好造成空气进入熔池;长虫状气孔的形成原因较复杂,主要是焊剂未烘干,有氧化铁、油水等。上述三种缺陷形式的防控措施:钢管出现超标气孔后,首行X工业电视检查其形状、分布情况和了解气孔是在内焊缝还是在外焊缝;其次是在进行探伤同时在现场观察焊剂埋弧状况是否完好、检查前桥钢带是否有漏油现象、检查电流电压是否稳定、焊接速度过高等排除以上现象后,检查焊剂烘干记录、检查钢材和焊丝表面状况是否有油、锈、水、铁粉等物质。内焊位置由于磁化作用是否有长条驼状铁粉、坡口加工状况是否达到工艺要求(钝边、角度、二道坡口),有则改之。

    焊缝两侧夹杂的形成原因是焊丝间距偏小,接近焊缝中心夹杂的形成原因是焊丝间距偏大;上述二种缺陷形式可以根据一般条件下的焊丝间距:8mm~12mm(焊速1.8m/min以上)进行调整。偏析(X光探伤合格但波探伤不合格)的形成原因是因为焊丝间距偏大,因此要减少焊丝间距。

    2、裂纹

    由于管线钢壁后较薄、碳当量较低一般条件下产生热裂纹,而冷裂纹产生的几率很小。内焊纵向热裂纹的形成原因有:压圆调型不准确、成型参数不协调、成型器内外钢管中心线不一致。成型器内外钢管中心线不一致,将导致咬合点处成型缝两边产生错位,一边,另一边滞后,这称为“超过”现象。

    一般情况下,自由边的曲率都比较理想,递送边则不同,由于受客观条件的限制,递送边变形不如自由边变形充足,当变形不足达到程度时,递送边向外翘曲的力致使内焊撕裂。出现这种情况后,起先,确定成型工艺参数计算准确,下达正确调整准确到位;其次,调整控制成型变形量使钢带弯曲变形充足,尽量减小自由边与递送边的曲率差异;第三,正确调整焊垫辊高度,避免出现咬合点局部应力过大。

    二、焊接接头力学性能缺陷

    焊缝中间出现裂纹主要是因为焊缝晶粒度大、焊缝出现晶间偏析、焊缝出现气孔、裂纹夹渣等缺陷、试样加工不当。防控措施有:降低焊接线能量、保持母材焊剂焊丝清洁、调整提升焊缝形状系数、加工试样时避免横向磨纹、确定去掉焊缝余高时和母材确定平齐不能高于母材。

    三、焊缝外观缺陷

    1、咬边

    埋弧焊管焊接过程易出现单个单侧咬边缺陷的原因在于:成型缝间隙变化过大、带钢边缘有小毛刺或小缺口、成型错边。出现这种情况,不必进行大的调整,可以在条件允许的情况下尽可能将带钢边缘处理光滑并保持成型稳定。对于带钢边缘的光滑处理问题,可以采用铣边机代替圆盘剪剪边进行解决。

    埋弧焊管焊接过程还会出现单个双侧咬边的情况,其形成原因主要是焊丝直径不均匀、焊丝接头不光滑、焊丝硬度不均匀造成送丝不均匀、金属毛刺导致的电嘴处瞬间短路。出现这样的情况可采取的防控措施有:检查焊丝直径大小如果导电嘴为原型导电嘴则适当扩大导电嘴直径要求焊丝制造厂家对焊丝接头处修磨确定接头处直径一致切硬度一致,注意板边剪边和铣边情况无毛刺,定期放空内焊焊剂并进行磁筛选。

    2、焊缝余高、焊缝“脊棱”、焊缝“马鞍形”太大

    焊缝余高过大形成的原因有:焊接规范搭配不当,电流过大、电压过小以及焊速过慢;焊丝后倾角过大,使熔池金属剧烈后排;焊丝的前、后间距过小。焊丝伸出长度过大。防控措施包括:通过工艺试验确定正确的焊接规范匹配;厚壁钢管采用开坡口的焊接、减少焊丝伸出长度、适当增加焊丝间距、适当增加焊点偏中心。

    焊缝鱼脊背的形成原因是:焊点位置不当,焊点偏中心过小,液态熔池金属流向熔池尾部,导致焊缝高度增大,特别是焊缝中间的余高增大,形成焊缝“脊棱”;或者是前焊丝前倾角过大后丝后倾角偏小。其防控措施有:适当增加焊点偏中心、减小前焊丝前倾角和后焊丝后倾角。

    焊缝“马鞍形”太大的形成原因有两个,一是下坡焊时的钢管焊点偏中心过大,二是弧压偏大。

    防控措施包括:适当减小焊点偏中心,要不出焊缝“马鞍形”则一般条件下偏中心为0.07R(R为钢管半径)、降低弧压由于采用烧结焊剂对焊接工艺规范反映敏感所以每次调整焊接规范幅度要小。

    直缝钢管的焊接技能参数的好优化配置:

    直缝钢管的双丝自动焊接是近几年发展起来的焊接技能,它除了具有半自动单丝焊接特色外,还具有能量会集、熔敷功率不错等焊接特性。其主、副丝由自的一般焊接电源供给焊接电流,可调,可完成焊接技能参数的好优化装备,两丝之间始终保持的距离和的焊接视点,地控制了双弧之间的电磁搅扰,具有杰出的静、动特性,两自电源靠焊接软件共同和谐作用,给主、副丝供电。一起熔化主、副丝,并向焊缝中过渡金属,构成一个安稳的熔池,杰出地确定了焊接接头的强度。它不仅能选用惯例的熔化焊接电源完成焊接,并且设备本钱下降,使焊接热量高度会集,熔敷速度不慢,焊接功率不错,焊后变形小,劳动强度低,地改进了焊缝安排功能,关于高导热资料的焊接,能量会集的作用为杰出。通过一年多对试板进行双丝焊接技能实验、焊接工装设计与制造、在线编程的优化设计、对商品的试制焊接及焊后焊缝的无损检查等一系列作业,已构成双丝焊接全部进程确定体系,确定了每个进程焊接参数真实。

    直缝钢管是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~1,而且生产速度较低。

    直缝焊管扩径是一种利用液压或机械方式从钢管内壁加力使钢管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺。机械方式比液压方式,设备简单且速率不错,在上的几条大口径直缝焊管制管线扩径工序都被采用,其工艺为:

    一、保压稳定阶段。扇形块在复前钢管内圆周位置一段时间保持不动,这是设备和扩径工艺要求的保压稳定阶段。

    二、卸荷回归阶段。扇形块从复前钢管内圆周位置开始回缩,直到抵达初始扩径的位置,这是扩径工艺要求的扇形块小收缩直径。

    三、初步整圆阶段。扇形块打开直到所有扇形块都接触到钢管内壁,此时步长范围内钢管内圆管中各点半径大小都几乎一致,钢管初步整圆。

    四、名义内径阶段。扇形块从前段位置开始降低运动速度,直到抵达要求位置,这个位置是要求的成品管内圆周位置。

    五、复补偿阶段。扇形块在2阶段的位置开始进一步将低速度,直到抵达要求位置,这个位置是工艺设计要求的复前钢管内圆周位置。

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