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埋弧焊钢管焊缝余下的掌握

浏览次数[] 公布工夫:2014/4/6 13:45:48

 

择要:重要论述了掌握运送用钢管埋弧焊内、中焊缝余下的重要性。焊缝的余嵬峨,则焊缝的应力集中系数大,轻易构成应力侵蚀裂纹。中焊缝余嵬峨,不利于防腐;内焊缝余嵬峨,将会增添运送介质的能源丧失等。重点引见了螺旋埋弧焊管内焊缝易泛起的“马鞍形”题目。“马鞍形”内焊缝正在焊趾处的应力相称大,那对用于运送腐蚀性介质的钢管是最有害的。为了延伸钢管的退役年限,必需对焊缝余下停止有用的掌握。联合消费现实,提出了运送用钢管埋弧焊焊缝余下的掌握步伐。
0 媒介无论是直缝埋弧焊管(LSAW)照样螺旋缝埋弧焊管(SSAW),对其焊接质量的评价,起首是看内、中焊缝的余下及其外形掌握得好不好,焊缝流线是不是规整等。焊缝余嵬峨且不是油滑过渡(即转角半径小),则焊缝焊趾部位的应力集中系数大,匹敌SCC晦气。另外,中焊缝的余嵬峨,会给管子的防腐功课增添难度,本钱增高;内焊的余嵬峨,则对管道运送介质的摩擦阻力大,管输耗能也就大。因而,正在消费埋弧焊管时,必需掌握内、中焊缝的余下。API 5L尺度中划定的焊缝余下只是最低尺度,而油气运送管线和陆地用管均将焊缝余下掌握正在2.5 mm以下。
    运送用埋弧焊管的焊缝最大余下,正在多个尺度中都做了划定,见表1。
1 焊缝余嵬峨的负面影响
1.1焊趾处易构成应力侵蚀裂纹(SCC)
     对接讨论的应力集中重要是焊缝余下引发的。埋弧焊管对接讨论中的事情应力散布如图1所示[1]。
   从图1看出,对接讨论的焊缝,其焊趾处的应力最大。应力集中系数的巨细取决于焊缝余下h、焊趾处夹角θ和转角半径r。焊缝余下h增添,则θ角增添,r值减小,会使应力集中系数增大。从图1借可得出埋弧焊管对接讨论多少尺寸取应力集中系数KT的关系式为:
KT=σmax/σ0焊缝的余高愈大,应力集中水平愈严峻,焊接讨论的强度反而会低落。焊后削平余下,只要不低于母材,削减应力集中,偶然反而能够进步焊接讨论的强度。
     焊缝的转角半径愈小,应力集中的水平则愈大;反之,应力集中的水平则愈小。因而,对埋弧焊缝的要求:一是余高要小;二是焊缝要油滑过渡,使转角半径r值增大。
   埋弧焊管的焊缝均为对接讨论的焊缝,若是不掌握好焊缝余下和转角半径,则焊趾处的应力便大,致使焊管正在退役历程尤其是正在侵蚀介质中,如H2S水溶液、海水、陆地大气等,易正在焊趾处发生应力侵蚀裂纹。
    焊管正在成型和焊接历程中不可避免天会发生剩余应力,因而管坯正在成型、焊接后要消弭剩余应力。扩径可消弭剩余应力,然则剩余应力很易完整消弭,焊趾处的剩余应力也便不可能消弭。为了防备正在焊趾处发生应力侵蚀裂纹,那便需求掌握好成型、焊接时的剩余应力,尤其是焊趾处的剩余应力。
    外洋油气运送钢管生产厂家对焊管剩余应力皆有内控尺度。比方,日本NKK公司划定,UOE焊管内外面的剩余压应力σr∧100 MPa;日本住友金属公司划定,UOE焊管内外面不允许存在剩余推应力,即σr∧0;加拿大Welland公司划定每班搜检环切试样的伸开位移量ΔL,要求ΔL∧20 mm[2]。
    -pj7777.con正在螺旋焊管的消费中,内焊缝每每泛起“马鞍形”,即焊缝中央低,双方下,焊缝和母材基本上成直角,更谈不上油滑过渡了,这类焊缝正在焊趾处的应力集中度相称大。笔者正在事情时期发明,已退役多年的螺旋焊管内焊缝的双方焊趾处侵蚀出很深的沟槽。因而,必需制止泛起这类“马鞍形”焊缝,不然便会严峻影响运送管道的退役年限。“马鞍形”焊缝的发生,重要是因为内焊缝焊头的位置处于下坡焊位置,焊速越大越严峻。据文献[3]引见,外洋螺旋焊管的内焊焊头处在上坡焊的位置,如图2所示。焊缝的外形跟着前丝的偏偏中央位置L和前丝取后丝之间的间隙I的转变而改动,当L的与值局限为0~20 mm,I的与值局限为14~18 mm时可获得优越的焊缝外形[3],可削减或防备“马鞍形”焊缝的发生。L的调解还应随焊速的转变而改动。
     除焊头位置中,焊剂也是影响焊缝外形的一个主要身分。海内螺旋焊管的内焊焊头多数处在下坡焊的位置。
   当螺旋埋弧焊管处在边成型边焊接的历程中,必然会形成内焊焊缝呈“马鞍形”,且焊速愈大愈严峻。要改动这类状况,就要使焊头根基处在图2所示的上坡焊位置。
1.2中焊缝余嵬峨不利于防腐正在防腐
    功课时如接纳环氧树脂玻璃布停止防腐,中焊缝余嵬峨,将使焊趾处不容易压牢。同时,焊缝越高则防腐层就越应加厚,果标准规定防腐层的厚度是之外焊缝的极点为基准测算的,那便加大了防腐本钱。
    螺旋埋弧焊时每每轻易泛起“鱼脊背形”的中焊缝,这就更难保证防腐的质量。因而,调解好焊头的空间位置和焊接范例,削减或消弭“鱼脊背形”的中焊缝也是很重要的。
1.3 中焊缝余下过大对水压扩径后的管形有影响
    直缝埋弧焊管正在水压扩径时,是经由过程内腔取钢管扩径尺寸同等的左、左2局部外模将钢管包住的,因而,焊缝的余下过大,正在扩径时焊缝蒙受的剪应力便大,焊缝2侧就易泛起“小直边”征象。但履历证实,当中焊缝的余下掌握正在2 mm阁下时,水压扩径时不会泛起“小直边”征象,管形不会遭到影响。那是由于中焊缝的余高小,焊接讨论所蒙受的剪应力也小。只要这类剪应力正在弹性变形范围内,卸载后发生回弹,管子便会规复原状。
1.4 内焊缝余嵬峨增添运送介质的能源丧失
    运送用埋弧焊管内外面若未做涂层防腐处置惩罚时,其内焊缝的余嵬峨,则对运送介质的摩擦阻力也大,由此将使运送管线的能耗增添。
2 掌握焊缝余下的步伐
2.1 壁薄较大的钢管应开坡口
   -大红鹰葡京会手机版关于壁薄大于14.3 mm的钢管,应开X形坡口并预焊。如预焊条件不成熟,则应在内焊后用气刨清根,或砂轮主动磨削浑根,或铣削浑根等要领,将中焊缝正在已焊之前加工成U形槽再停止焊接。2.2 调解好焊接线能量
     搜检焊接线能量是不是适宜,一样平常用焊接讨论的酸蚀样来搜检。一是搜检表里焊缝的重合量的水平,二是搜检焊讲腰部的宽窄。对重合量的划定一样平常是大于1.5 mm,但笔者以为表里焊缝的重合量以1.3~3.0 mm较适宜,若凌驾3.0 mm便道明线能量大了。线能量大,不单单是熔深大,并且焊缝余高也大,如不开坡口或U形槽,焊缝余高就更大。那是由于焊接线能量越大,单元时间内融化的焊丝一定增添。关于高强钢,焊接的线能量更应严格控制。焊接下强度钢板时,为了低落每层的线能量,一样平常接纳多道焊(2讲以上),且应使焊缝的外形系数正在1.3~2.0 mm内。
2.3 多丝焊时宜接纳较细的前丝
    接纳多丝焊时,如原外焊三丝直径的婚配是4mm+3.2 mm+3.2 mm(DC-AC-AC),则前丝改为Ф3.2 mm较好。由于正在接纳雷同电流的状况下,运用Ф3.2 mm的焊丝比运用Ф4 mm的焊丝熔深大。也就是说,前丝接纳Ф3.2 mm的焊丝,即使低落一些线能量,也能够到达接纳Ф4 mm时一样的熔深结果,那是果细丝比粗丝的电流密度大而至。履历证实,正在其他前提稳定的状况下,接纳Ф3.2 mm的前丝要比Ф4 mm的前丝熔深大20%阁下。那在外焊不开坡口或不刨凹槽时所削减的中焊缝余下结果更显着。
     然则,当焊接壁薄大于14.3 mm的钢管而需求前丝电流正在1 000 A阁下时,应接纳Ф4 mm的前丝,不然便能够影响到电弧的稳固熄灭。
2.4 螺旋焊必需调解好表里焊头的位置
     -澳门新葡京螺旋埋弧焊管在内焊时应调解好内焊头的位置,只管削减或消弭“马鞍形”内焊缝(图2);在外焊时,也应调解焊头的空间位置,只管削减或消弭“鱼脊背形”的中焊缝,那重要是靠对外焊焊点的偏偏中央值调解去实现。差别口径的螺旋焊管,其外焊焊点的偏偏中央值是差别的。凭据实验效果,接纳双丝焊的中焊,其焊点偏中央值可按表2设定。
3 结语
(1)关于埋弧焊管的对接焊缝,一是余高要小,二是要使焊缝油滑过渡和焊缝的转角半径要大,不然正在焊缝应力集中部位的焊趾处就会发生应力侵蚀裂纹。埋弧焊缝的余下掌握正在2.5 mm以下较为适宜。
(2)螺旋埋弧焊管在内焊时,要经心调解好表里焊缝的空间位置,使其内焊缝只管削减和制止泛起“马鞍形”,中焊缝不泛起“鱼脊背形”。发起正在制订运送用螺旋焊管标准时,对内焊缝的“马鞍形”应有响应的划定。