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大口徑直縫鋼管的檢查工作及形成焊縫缺陷的原因

2019-03-24 13:38:11

大口徑直縫鋼管一般是指外徑500mm以上的直縫鋼管,目前直縫鋼管 大口徑可達到1800mm,大口徑直縫鋼管主要以雙面埋弧焊生產工藝為主,產品經折彎、合縫、內焊、外焊、矯直、平頭等多道工序,達到相關標準要求,是大型管道工程、輸水輸氣工程、城市管網建設的 佳選擇,西氣東輸使用該類型鋼管達20萬噸,市場前景廣闊。
鋼管應做機械性能試驗和壓扁試驗以及擴口試驗,并要達到標準規定的要求。鋼管應能承受的內壓力,時進行2.5Mpa壓力試驗,保持一分鐘無滲漏。允許用渦流探傷的方法代替水壓試驗。
渦流探傷按GB/T7735-2004《鋼管渦流探傷檢驗方法》標準執行。渦流探傷方法是將探頭固定在機架上,探傷與焊縫保持3~5mm距離,鋼管的運動對焊縫進行的掃查,探傷信號經渦流探傷儀的自動處理和自動分選,達到探傷的目的。探傷后的焊管用飛鋸按規定長度切斷,經翻轉架下線。鋼管兩端應平頭倒角,打印標記,登記后出廠。
直縫鋼管檢查工作及形成焊縫缺陷原因
1、焊縫檢查
焊接工序完成后,要檢查焊縫的外觀,一般來說,鋼管焊縫的表面應該是光滑的,不得有裂紋,此外,焊縫的融合狀況也是檢驗焊縫的一個標準,如果焊縫上有氣孔、夾渣等,則證明焊縫的融合狀況不理想,即焊縫存在缺陷。
2、焊縫缺陷形成原因分析
焊縫缺陷的形成原因有很多方面,主要有:第 一,焊接時,未將兩個工件焊透,這很大程度上時由于焊接物表面有雜質,或者是焊接物開日太大以及焊接的速度過快等原因形成的。,氣孔,焊接時的速度和電流大小都對氣孔的形成有影響,焊條沒有擺正方位也會造成焊接氣孔的產生。第三,在焊縫中,如果存在一些化學雜質如磷、硫等,會形成焊縫,并且,焊接時熱力太過幾種,焊接完成后冷卻過快都會造成工藝缺陷。
直縫鋼管是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。直縫鋼管生產工藝簡單,生產,成本低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫鋼管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~,而且生產速度較低。
一般的直縫鋼管埋弧焊管制造方法是將單張鋼板按曲率半徑進行彎曲后成型,采用單張鋼板為原料,焊接時先內焊,再外焊,不易中小直徑直縫埋弧焊管的,氣孔和夾雜較多,而且鋼板比鋼帶價格高,使得成本增加;因此現有的直縫埋弧焊管制造方法不宜生產中小直徑直縫埋弧焊管。而采用JCOE或者螺旋埋弧焊生產工藝生產中小直徑埋弧焊管時,生產效率相對較低,成本較高。現有的高頻電阻焊(HFW)管的焊接溫度和頂鍛力沒有自動控制,生產時需認為判斷和控制,造成HFW管不穩定,成材率低、成本高等問題。
隨著我國石油氣干線的建設,城市氣管網、海底石油氣管線、成品油管線、原油管線、氣管線的干線和支干線等對輸送用鋼管的需求將不斷增長,其中主要使用中小直徑直縫埋弧焊管;因此,需要一種生產成本低、產品優良的中小直徑直縫埋弧焊管制造方法,以滿足日益增長的市場需求。
由于對油氣輸送鋼管的要求不斷提高,螺旋焊管已滿足不了要求。因為螺旋焊管是以帶鋼為原料,鋼級提高受到材料熱處理的限制,加之螺旋焊管存在著焊縫長,殘余應力較大,焊縫性差等難以克服的缺點,越來越不適應管道工業發展的需要,大口徑厚壁直縫鋼管逐步取代了螺旋鋼管目前世界上絕大多數基本上已不采用螺旋焊管作為油氣輸送用管。
直縫鋼管生產條件:
1.焊接
大口徑埋弧焊直縫鋼管一般采用高頻焊接,高頻焊接是一種感應焊(或壓力接觸焊),它無需焊縫填充料,無焊接飛濺,焊接熱影響區窄,焊接成型美觀,焊接機械性能等優點,因此在鋼管的生產中受到廣泛的應用。根據電磁感應原理和交流電荷在導體中的趨膚效應、鄰近效應和渦流熱效應,使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態,經滾輪的擠壓,使對接焊縫實現晶間接合,從而達到焊縫焊接之目的,冷卻后形成一條牢固的直縫焊縫。
2.焊縫間隙
將帶鋼送入焊管機組,經多道軋輥滾壓,帶鋼逐漸卷起,形成有開口間隙的圓形管坯,調整擠壓輥的壓下量,使焊縫間隙控制在1~3mm,并使焊口兩端齊平。如間隙過大,則造成鄰近效應減少,渦流熱量不足,焊縫晶間接合不良而產生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應增大,焊接熱量過大,造成焊縫燒損;或者焊縫經擠壓、滾壓后形成深坑,影響焊縫表面。
3.焊接溫度
低碳鋼材質,焊接溫度控制在1250~1460℃,可滿足管壁厚3~5mm焊透要求。焊接溫度主要通過調節高頻渦流熱功率和焊接速度來控制。當輸入熱量不足時,被加熱的焊縫邊緣達不到焊接溫度,金屬組織仍然保持固態,形成未熔合或未焊透;當輸入熱量過大時,被加熱的焊縫邊緣超過焊接溫度,產生過燒或熔滴,使焊縫形成熔洞。

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