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                焊管的焊縫余高過大的危害及控制措施

                2018-05-24 00:00:00

                焊管的焊縫余高過大的危害及控制措施


                焊管的焊縫余高過大的危害


                焊趾處易形成應力腐蝕裂紋

                對接接頭的應力集中主要是焊縫余高引起的,對接接頭的焊縫,其焊趾處的應力大。

                應力集中系數的大小取決于焊縫余高h、焊趾處夾角θ和轉角半徑r。焊縫余高h增加,則θ角增加,r值減小,會使應力集中系數增大。

                焊縫的余高愈大,應力集中程度愈嚴重,焊接接頭的強度反而會降低。焊后削平余高,只要不低于母材,減少應力集中,有時反而可以提高焊接接頭的強度。


                外焊縫余高大,不利于防腐

                作業時如采用環氧樹脂玻璃布進行防腐,外焊縫余高大,將使焊趾處不易壓牢。同時,焊縫越高則防腐層就越應加厚,因標準規定防腐層的厚度是以外焊縫的頂點為基準測算的,這就加大了防腐成本。


                螺旋埋弧焊時往往容易出現“魚脊背形”的外焊縫,這就更難保證防腐的質量。因此,調整好焊頭的空間位置和焊接規范,減少或消除“魚脊背形”的外焊縫也是很重要的。


                外焊縫余高大,影響水壓擴徑后的管形

                直縫埋弧焊管在水壓擴徑時,是通過內腔與鋼管擴徑尺寸一致的左、右2部分外模將鋼管包住的。因此,焊縫的余高過大,在擴徑時焊縫承受的剪應力就大,焊縫兩側就易出現“小直邊”現象。


                但經驗證明,當外焊縫的余高控制在2mm左右時,水壓擴徑時不會出現“小直邊”現象,管形不會受到影響。這是因為外焊縫的余高小,焊接接頭所承受的剪應力也小。只要這種剪應力在彈性變形范圍內,卸載后產生回彈,管子就會恢復原狀。


                內焊縫余高大,增加輸送介質的能源損失

                輸送用埋弧焊管內表面若未做涂層防腐處理時,其內焊縫的余高大,則對輸送介質的摩擦阻力也大,由此將使輸送管線的能耗增加。


                2焊縫余高的控制措施


                壁厚較大的鋼管應開坡口

                對于壁厚大于14.3mm的鋼管,應開X形坡口并預焊。如預焊條件不成熟,則應在內焊后用氣刨清根,或砂輪自動磨削清根,或銑削清根等方法,將外焊縫在未焊之前加工成U形槽再進行焊接。


                調整好焊接線能量

                檢查焊接線能量是否合適,一般用焊接接頭的酸蝕樣來檢查。一是檢查內外焊縫的重合量的程度,二是檢查焊道腰部的寬窄。對重合量的規定一般是大于1.5mm,但筆者認為內外焊縫的重合量以1.3~3.0mm較合適,若超過3.0mm就說明線能量大了。


                線能量大,不僅僅是熔深大,而且焊縫余高也大,如不開坡口或U形槽,焊縫余高就更大。這是因為焊接線能量越大,單位時間內熔化的焊絲必然增加。對于高強鋼,焊接的線能量更應嚴格控制。焊接高強度鋼板時,為了降低每層的線能量,一般采用多道焊(2道以上),且應使焊縫的形狀系數在1.3~2.0 mm內。

                無縫管廠家

                多絲焊時宜采用較細的前絲

                采取多絲焊時,如原外焊三絲直徑的匹配是4mm+3.2mm+3.2mm(DC-AC-AC),則前絲改為Ф3.2mm較好。因為在采用相同電流的情況下,使用Ф3.2mm的焊絲比使用Ф4mm的焊絲熔深大。也就是說,前絲采用Ф3.2mm的焊絲,即便降低一些線能量,也可以達到采用Ф4mm時同樣的熔深效果,這是因細絲比粗絲的電流密度大所致。


                無縫管廠家經驗證明,在其他條件不變的情況下,采用Ф3.2mm的前絲要比Ф4 mm的前絲熔深大20%左右。這在外焊不開坡口或不刨凹槽時所減少的外焊縫余高效果更明顯。


                但是,當焊接壁厚大于14.3mm的鋼管而需要前絲電流在1000A左右時,應采用Ф4 mm的前絲,否則就可能影響到電弧的穩定燃燒。


                螺旋焊必須調整好內外焊頭的位置

                螺旋埋弧焊管在內焊時應調整好內焊頭的位置,盡量減少或消除“馬鞍形”內焊縫;在外焊時,也應調整焊頭的空間位置,盡量減少或消除“魚脊背形”的外焊縫,這主要是靠對外焊焊點的偏中心值調整來實現。不同口徑的螺旋焊管,其外焊焊點的偏中心值是不同的。


                3注意事項


                (1)對于埋弧焊管的對接焊縫,一是余高要小,二是要使焊縫圓滑過渡以及焊縫的轉角半徑要大,否則在焊縫應力集中部位的焊趾處就會產生應力腐蝕裂紋。埋弧焊縫的余高控制在2.5mm以下較為合適。


                (2)螺旋埋弧焊管在內焊時,要精心調整好內外焊縫的空間位置,使其內焊縫盡量減少和避免出現“馬鞍形”,外焊縫不出現“魚脊背形”。建議在制定輸送用螺旋焊管標準時,對內焊縫的“馬鞍形”應有相應的規定。


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