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高频焊缝组织及缺陷分析本文结合生产实际论述了ERW 焊接时输入热量、挤压力、焊接速度对熔合线宽度热影响区宽度、流线上升角的影响，对焊缝缺陷脆性断口、灰斑、夹杂物提出了见解，另外介绍了母材缺陷分层、夹杂物、带状组织对ERW 焊缝的危害性。
ERW 焊管具有成本低、生产效率高等优点，已成为石油、天然气以及煤炭输送主要选用管，随着ERW 焊管质量的提高有许多国家已用于套管和钻管方面。
为确保ERW 焊管的质量，各国都利用本国资源泉，从冶金质量和所轧制工艺提高焊管钢钟等级，采用各种焊接方式来保证焊缝质量，以满足钢管在高压防腐等方面的需求。
由于高频焊接时热量集中，焊缝很窄，再加上没有填充金属，要使接头的强度和韧性高于母材，达到设计要求，所以改麻改善高频焊接接头这个薄弱环节，提高强度和韧性是研究的中心。
1 高频焊缝金相组织高频焊缝的宏观组织是由腰鼓形、熔合线和金属流线组成。
1．1腰鼓形腰鼓形实际上是高频焊缝的热影响区。
它可以判定焊接规范的大小、要腰鼓形的宽窄焊接时输入热量大小有关，一般认变输入热量大小有关，一般认为输入热量愈大，腰鼓形愈窄，输入量愈小，腰鼓形愈窄，当输入热量一定时焊接速度愈慢，腰鼓形变窄，速度愈快，腰鼓愈窄。
图1 是理想的腰鼓形。
合理的腰鼓形为带钢厚度中心部分的热影响区宽度是板厚的四分之一到三分之一，它是用来控制输入量大小的判据。
图2是较宽的腰鼓形。
1．2亮线亮线也称熔合线焊合线，它是焊接时被加热到高温时脱碳，表面的炭被烧损或者是富炭的液相被挤出。
熔合线的宽窄是烛接时输入热量大小和成型挤压量的大小重要指标，是影响焊管质量的重要因素。
熔合线的宽窄世界各国没有统一的标准，一般为内近控标准，例如新日铁规定0.02-0.2mm,川崎要求小于0.1mm，原联邦德国规定0.02-0.12mm。
我国资料介绍在0.02-0.11mm。
有人认为熔合线小于0.02mm时是输入量不足或挤压量太大而产生，见图3，当热量不足时，蚕食状铁素体一般细小，熔合线模糊不清晰。
焊管机组高频焊接常见的问题及解决方法
1.焊接不牢，脱焊，冷叠；
原因：输出功率和压力太小；
解决方法：1 调整功率；2 厚料管坯改变坡口形状；3 调节挤压力
2.焊缝两边出现波纹；
原因：会合角太大，
解决方法：1 调整导向辊位置；2 调整实弯成型段；3 提高焊接速度
3.焊缝有深坑和针孔；
原因：出现过烧
解决方法：1 调整导向辊位置，加大会合角；2 调整功率；3提高焊接速度
4.焊缝毛刺太高；
原因：热影响区太宽
解决方法：1提高焊接速度；2 调整功率；
5.夹渣；
原因：输入功率过大，焊接速度太慢
解决方法：1 调整功率；2 提高焊接速度
6.焊缝外裂纹；
原因：母材质量不好；受太大的挤压力
解决方法：1 保证材质；2 调整挤压力
7.错焊，搭焊
原因：成型精度差；
解决方法：调整机组成型模辊；
焊管机组的成型速度受到高频焊接速度的制约，一般来说，机组速度可以开得较快，达到100米/每秒，世界上已有机组速度甚至于达到400米/每秒，而高频焊接特别是感应焊只能在60米/每秒以下，超过10mm的钢板成型，国内机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/每秒。
广东顺德世高机械科技有限公司
以客户为中心，整合研发、制造、服务资源，以品质可靠、技术领先、环保高效的创新理念，为客户持续创造价值。
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世高科技------为全球直缝焊管制造提供可靠装备！。
考察报告7月20日、21日我们一行八人在何总的带领下对三家单位进行了学习考察。
考察的主要内容包括：1、自动包装机的使用；2、精石灰乳制备工艺；3、振动球磨机的使用。
现将考察结果汇报如下：一、自动包装机考察情况我们考察的第一家单位是常德辰州锑品有限责任公司，该公司是锑品深加工企业，采用火法工艺生产锑白。
精锑经蒸发吹氧后生成锑白粉末，经布袋室收尘后由自动包装机进行产品包装。
自动包装机是该厂主要设备之一，包装车间内有近十台自动包装机。
包装机使用时需要人工控制包装袋，50kg的小袋直接用手接料装袋，500kg以上的包装袋通过挂钩、推车等机械辅助控制接料装袋。
其包装车间地面、墙壁覆盖了薄薄一层锑白，但因锑白相对毒性较小，员工仅佩戴防尘口罩作业。
对比可见该公司自动包装机同样需要人工作业，同时自动包装机存在明显的跑冒现象，自动包装情况与我公司相当，无太大借鉴价值。
观察发现，该公司有一种小口的包装袋，如能合理借鉴使用，可以改善公司收砷作业环境。
该包装袋结构如左图所示，包装袋四包装时可将顶端一侧开一管孔。
边密封，有效避免物卸料管插入该管孔卸料包装，料洒落。
公司可以自制类似原理的包装袋尝试使用。
二、精石灰乳制备考察情况我们考察的第二家单位是辰州矿业三废治理厂。
该厂使用石灰乳处理含硫废气，其石灰乳制备过程是本次考察的重点。
该厂石灰乳制备主体设备为三座14.5米高的精石灰塔，和4个Φ3500mm×3500mm的石灰乳搅拌槽（贮槽）。
精石灰由送货货车自带的气动输送装置送入精石灰塔储存。
当需要制备石灰时，精石灰塔底部通过排料阀放料，精石灰经过螺旋输送机排入U型溜槽。
通过往U 型溜槽中加水，使精石灰溶解并流入石灰乳搅拌槽。
示意图如下：该厂所制石灰乳目测浓度很高，能满足我公司生产所需浓度要．求。
石灰乳制备现场无扬尘现场，劳动环境较好。
石灰乳制备主体过程完全实现了自动控制，仅需1人即可完成石灰乳制备工作。
排料阀、螺旋等设备使用6个月以来未出现过设备故障，设备运行稳定可靠。
高频焊缝组织及缺陷分析本文结合生产实际论述了ERW 焊接时输入热量、挤压力、焊接速度对熔合线宽度热影响区宽度、流线上升角的影响，对焊缝缺陷脆性断口、灰斑、夹杂物提出了见解，另外介绍了母材缺陷分层、夹杂物、带状组织对ERW 焊缝的危害性。
ERW 焊管具有成本低、生产效率高等优点，已成为石油、天然气以及煤炭输送主要选用管，随着ERW 焊管质量的提高有许多国家已用于套管和钻管方面。
为确保ERW 焊管的质量，各国都利用本国资源泉，从冶金质量和所轧制工艺提高焊管钢钟等级，采用各种焊接方式来保证焊缝质量，以满足钢管在高压防腐等方面的需求。
由于高频焊接时热量集中，焊缝很窄，再加上没有填充金属，要使接头的强度和韧性高于母材，达到设计要求，所以改麻改善高频焊接接头这个薄弱环节，提高强度和韧性是研究的中心。
1 高频焊缝金相组织高频焊缝的宏观组织是由腰鼓形、熔合线和金属流线组成。
1．1腰鼓形腰鼓形实际上是高频焊缝的热影响区。
它可以判定焊接规范的大小、要腰鼓形的宽窄焊接时输入热量大小有关，一般认变输入热量大小有关，一般认为输入热量愈大，腰鼓形愈窄，输入量愈小，腰鼓形愈窄，当输入热量一定时焊接速度愈慢，腰鼓形变窄，速度愈快，腰鼓愈窄。
图1 是理想的腰鼓形。
合理的腰鼓形为带钢厚度中心部分的热影响区宽度是板厚的四分之一到三分之一，它是用来控制输入量大小的判据。
图2是较宽的腰鼓形。
1．2亮线亮线也称熔合线焊合线，它是焊接时被加热到高温时脱碳，表面的炭被烧损或者是富炭的液相被挤出。
熔合线的宽窄是烛接时输入热量大小和成型挤压量的大小重要指标，是影响焊管质量的重要因素。
熔合线的宽窄世界各国没有统一的标准，一般为内近控标准，例如新日铁规定0.02-0.2mm,川崎要求小于0.1mm，原联邦德国规定0.02-0.12mm。
我国资料介绍在0.02-0.11mm。
有人认为熔合线小于0.02mm时是输入量不足或挤压量太大而产生，见图3，当热量不足时，蚕食状铁素体一般细小，熔合线模糊不清晰。
海底管线用高频焊管焊缝常见缺陷及超声波检测辨识方法李虎昌,李靖龙,王海峰,焦振峰,冯清振(海油发展珠海管道工程有限公司,广东珠海519000)摘要：针对海底管线用HFW焊管焊缝裂纹、未熔合、氧化物夹杂等缺陷,从HFW焊管焊缝缺陷类型出发,分析了相关标准对海底管线用HFW焊管焊缝超声波检测的要求和局限性,提出了HFW 焊管焊缝超声波检测缺陷定位和辨识的简易方法,并指出超声波检测时应重视低于基准灵敏度的缺陷回波,不能仅局限于API SPEC5L和DNV-OS-F101标准要求的基准灵敏度;超声波自动检测过程中,扫查灵敏度应提高6dB,必要时须采用其他方式配合确认。
关键词：高频焊管;超声波检测;海底管线;焊缝;缺陷;灵敏度中图分类号：TG115.285文献标识码：B DOI:10.19291/ki.1001-3938.2021.02.012 Common Defects of HFW Steel Pipe Welds for Offshore Service Pipeline andUltrasonic Detection and Identification MethodLI Huchang,LI Jinglong,WANG Haifeng,JIAO Zhenfeng,FENG Qingzhen (CNOOC Energy Technology&Service Zhuhai Pipe Engineering Co.,Ltd.,Zhuhai519000,Guangdong,China)Abstract:In view of the defects such as cracks,lack of fusion and oxide inclusions in the weld of HFW welded pipe,the requirements and limitations of the relevant standards for ultrasonic testing of the weld of HFW welded pipe for offshore service pipeline are analyzed on the basis of the weld defects types of HFW welded pipe.A simple method for defect location and identification in ultrasonic testing of HFW welded pipe welds is proposed.It is pointed out that the defect echo which is lower than the reference sensitivity should be paid attention to in ultrasonic testing,and it should not be limited to the reference sensitivity required by API SPEC5Land DNV-OS-F101.In the process of ultrasonic automatic detection,the scanning sensitivity should be increased by6dB,and other methods should be used for confirmation if necessary.Key words:HFW steel pipe;ultrasonic testing;offshore service pipeline;weld;defect;sensitivity0前言随着海上石油天然气的开发利用,HFW焊管已普遍应用于海底石油天然气输送管道。
高频焊接的焊接质量及检验因高频焊接时能量高度集中在会合面上, 加热速度极快, 随后的挤压及冷却也快, 所以焊按接头的热影响区较窄 。
而且由焊接接头横断面的粗视组织看,热影响区的宽度又是不等的, 往往形成上下较宽而中间较窄的双曲线状。
这表示其宽度不仅随输入功率、俾速、 壁厚等的不同而变化, 而且还受高频电流分布不均的影响 。
然而这是允许的, 即使中问部分宽度与壁厚之比达1:3时,所焊接头仍具有较高的质量。
此外，它是焊缝熔化层金属被挤出后所遗留下来的脱碳区。
高频焊接头的缺陷[13]在高频焊接头中,很少发现熔焊时易于产生的气孔、 偏析等缺陷, 但因接头准备或焊接工艺参数不当, 却会产生如下一些缺陷:(l)未焊合 未焊合亦称冷叠。
它是因接缝两边缘没有加热到熔化状态,或因压力不足没有产生足够的塑性变形, 以致其问的氧化物末能排挤出去所形成的一种连续缺陷。
它对性能的影响, 相当于微裂纹, 所以必须采取工艺措施, 予以避免和消除 。
( 2) 夹渣 夹渣多发生在输入功率过大, 焊接速度太慢, 挤压力又不足的场合 。
它是坯料边缘端面金属被加热到过高的温度时所产生的FeO 、MnO 、SiO 2等氧化物没有全部被挤出产生的缺陷。
夹渣常呈刀口状、虫眼状，并断断续续地分布在焊接线上。
承受载荷进，它亦易引起开裂，故需加以清除。
(3)外弯纤维裂纹，外弯纤维状裂纹的特征。
它是由于热态金属受强烈挤压，使其中原有的纵向分布的层状夹渣物向外弯曲过大而造成的开裂现象。
避免产生此类缺陷的措施，首先是保证母材的质量，限制其杂质的含量，首先是保证母材的质量，限制其杂质的含量；其次是调整焊接参数，使挤压力不要过大除以上缺陷外, 在薄壁管纵缝高频焊时, 由于设备精度不高、 挤压力较大, 还可能引起错边甚至形成搭焊的缺陷。
搭焊缺陷不仅影响管材的外观, 而且还会引起管材强度的降低,所以也需注意防止和消除。
焊接质量的自动控制[45]依靠目测和手工调节的办法, 难以确保高频焊接头的质量,因此必须对焊接的工艺参数实行自动控制 。
高频焊钢管焊缝冲击试验问题探讨梁才萌;张永【摘要】In order to improve the HFW pipe product quality, ensure the measurement results accuracy of the welded pipe impact test is very important. In the process of the actual detection, due to the high frequency weld is a thin line with width less than 0.3 mm after heat treatment, so make sure the exact impact test result has certain difficulty. Some problems affecting impact test result were discussed, including the preparation of impact test sample, weld corrosion, small size test sample, testing machine and so on. And give the relevant solutions, thus the accuracy of impact test result can be ensured.%为提升高频焊钢管产品质量,保证焊管冲击试验测量结果的准确性非常重要.在实际检测过程中,因高频焊缝经热处理后是一条宽度不到0.3 mm的细线,因此要保证得到准确的冲击试验结果存在一定困难.通过对高频焊钢管焊缝冲击试验中试样的准备、焊缝腐蚀、小尺寸试样以及试验机等多方面影响冲击试验结果问题探讨,找到了相应的解决方案,从而保证了冲击试验结果准确性.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2016(039)011【总页数】5页(P55-59)【关键词】高频焊管;冲击试验;冲击韧性;小尺寸试样【作者】梁才萌;张永【作者单位】番禺珠江钢管(连云港)有限公司, 江苏连云港 222006;番禺珠江钢管(连云港)有限公司, 江苏连云港 222006【正文语种】中文【中图分类】TG115.5高频焊钢管是石油、天然气输送管道主要的用管类型之一。
尊敬的领导：近期，我单位在焊接施工过程中发生了一起严重的焊接质量事故，给工程进度、施工安全和客户满意度造成了严重影响。
对此，我深感愧疚和懊悔，特此提交此反思检讨书，以表达我对此次事故的深刻反省和对未来工作的坚定决心。
一、事故经过（一）事故背景本次事故发生在某项目施工现场，该工程涉及的主要施工内容包括钢结构焊接。
在施工过程中，由于焊接质量问题，导致部分钢结构构件出现裂纹，存在安全隐患。
（二）事故原因1. 焊工操作不规范。
在焊接过程中，部分焊工未严格按照焊接工艺要求进行操作，如焊接速度过快、电流不稳定等，导致焊接质量下降。
2. 焊接设备存在问题。
部分焊接设备存在老化、磨损等问题，导致焊接参数无法稳定输出，影响焊接质量。
3. 焊接材料不合格。
部分焊接材料存在质量缺陷，如成分不纯、杂质含量过高，导致焊接接头性能不稳定。
4. 施工现场管理不到位。
施工现场缺乏有效的质量监控和检验制度，导致焊接质量问题未能及时发现和整改。
二、事故反思（一）对焊接工艺的反思1. 重新审视焊接工艺要求，确保焊接工艺参数符合规范要求。
2. 加强焊工培训，提高焊工的操作技能和焊接质量意识。
3. 优化焊接设备，确保焊接参数稳定输出。
（二）对焊接材料的反思1. 严格筛选焊接材料供应商，确保焊接材料质量。
2. 加强焊接材料入库、使用、检验等环节的管理，防止不合格材料流入施工现场。
（三）对施工现场管理的反思1. 建立健全焊接质量管理体系，明确焊接质量责任。
2. 加强施工现场的质量监控，确保焊接质量符合规范要求。
3. 定期开展焊接质量检查，及时发现和整改质量问题。
三、整改措施（一）加强焊工培训1. 组织焊工参加焊接工艺培训，提高焊工的操作技能和焊接质量意识。
2. 定期对焊工进行考核，确保焊工具备相应的焊接技能。
（二）优化焊接设备1. 对焊接设备进行定期检查、保养，确保设备正常运行。
2. 更新老旧设备，提高焊接设备的性能。
（三）严格焊接材料管理1. 严格筛选焊接材料供应商，确保焊接材料质量。
高频焊管焊接缺陷及其分析报告高频焊管焊接缺陷及其分析焊接缺陷及其分析高频直缝焊接钢管的焊接质量缺陷有裂缝、搭焊、漏水、划伤等等。
下面仅对裂缝、搭焊这两个主要缺陷进行分析：一、裂缝裂缝是焊管的主要缺陷，其表现形式可以由通常的裂缝，局部的周期性裂缝，不规则出现的断续裂缝。
也有的钢管焊后表面未见裂缝，但经压扁、矫直或水压试验后出现裂缝。
裂缝严重时便漏水。
产生裂缝的原因很多。
消除裂缝是焊接调整操作中最困难的问题之一。
下面分别从原料方面、成型焊接孔型方面和工艺参数选择方面进行分析。
1. 原料方面（1）钢种，即钢的化学成分对焊接性能有明显的影响，钢中所含的化学元素都或多或少、或好或坏地影响着焊接性能。
高频焊由于焊接温度高，挤压力大等原因，比低频焊允许的化学围要广些，可以焊接碳素钢、低合金钢等。
碳素钢主要含有碳、硅、锰、磷、硫五种元素。
低合金钢还可以含有锰、钛、钒、铝、镍等各种元素。
下面分述各种元素对焊接性能的影响。
1）碳碳含量增加，是焊接性能降低，硬度升高，容易脆裂。
低碳钢容易焊接。
2）硅硅降低钢的焊接性，主要是容易生成低镕点的SiO2夹杂物；增加了熔渣和溶化金属的流动性，引起严重的喷溅现象，从而影响质量。
3）锰锰使钢的强度、硬度增加，焊接性能降低，容易造成脆裂。
4）磷磷对钢的焊接性不利。
磷是造成蓝脆的主要原因。
5）铜含量小于0.75%时，不影响钢的焊接性。
含量再高时，使钢的流动性增加，不利于焊接。
6) 镍镍对钢的焊接性没有显著的不利影响。
7)铬铬使钢的焊接性能降低,高熔点氧化物很难从焊缝中排除。
8) 钛钛能细化晶粒，钛增加钢的焊接性能，钛能使钢的流动性变差，粘度大。
9）硫硫导致焊缝的热裂。
在焊接过程中硫易于氧化，生成气体逸出，以致在焊缝中产生很多气孔和疏松。
硫不利于焊接并且降低钢的机械性能，通常钢中硫被限制在规定的微量以下。
10)钒钒能显著改善普通低合金钢的焊接性能。
钒能细化晶粒、防止热影响区的晶粒长大和粗化，并能固定钢中一部分碳，降低钢的淬透性。
高频焊管焊缝质量事故分析我们在日常生产中，经常会出现焊缝质量事故，我们对焊缝质量事故做了以下几个方面的分析，仅供大家参考。
1. 通长搭焊搭焊是指管坯的两个边部叠落在一起后所形成的错位粘接。
在长度上，搭焊有长短之分，一般在数米之上，甚至更长。
在错位方面有零点几毫米的轻微错位，又等于壁厚的完全错位。
造成通长搭焊主要有以下几方面因素：（1）挤压辊轴向串动由于挤压辊和挤压辊轴的定位不稳定，以及在组装中，其它零部位配合不紧密所形成的旷量等因素，都会使挤压辊出现轴向窜动和径向摆动，这时挤压辊的孔型就会不吻合而造成搭焊。
（2）轴承损坏轴承损坏后，就会破坏挤压辊的正常位置。
以两辊式挤压辊装置为例，一般在挤压辊内装有上下两套轴承，当其中一套损坏后，挤压辊失去控制，焊缝就会高出而造成搭焊。
在生产运动中，我们可以观察挤压辊的摆动。
上端轴承损坏时，辊子的摆动幅度大一些，下端的轴承损坏时，辊子的摆动幅度就小一些，这轴承损坏程度也有一定的关系。
导向辊的轴承损坏后，不但不能很好地控制管坯的焊缝方向，而且导环也可能会对管坯边缘造成压损，使焊缝高度发生变化，稍不合适便会发生搭焊事故。
（3）挤压辊轴弯曲仍以两辊式挤压辊装置为例，挤压辊轴弯曲有两种原因：一是长期上顶丝压力不足的外弯曲；二是上顶丝压力过大时内弯曲。
检查时，释放顶紧装置，可将钢板尺的立面放置在辊子的端面上，以检查另一个辊子的端面与钢板尺的倾斜角。
当轴内弯曲时，划伤则由不弯轴的辊子所造成。
(4)挤压力大这种情况的搭焊管，一般发生在薄壁管生产中。
因为薄壁管生产中，管坯的钢度较差，一旦挤压力过大时，管坯宽度在孔型内产生了太大的余量后不能被接纳，而向其它空间运动造成搭焊。
所以孔型设计师，要根据不同的管子壁厚选择适当的孔型半径和辊缝留量，并注意适度调整挤压量。
当然只要我们严把辊子的质量关，这种搭焊现象是可以克服的。
2. 周期搭焊搭焊为间断性的出现，时有时无，搭焊长度也长短不等。
有时搭焊为比较有规律的等距离出现，有时搭焊位比较有规律的出现。
对于这些搭焊现象，我们统称为周期性搭焊。
周期性搭焊一般发生在生产的中后期阶段，主要由以下原因造成：（1）导环破裂当封闭孔型磨损之后，就不能有效控制管坯正常运行，使管坯在孔型内来回摆动，而导环破裂出现豁口后，管坯在运行过程中，边缘就会被导环的豁口压陷下去，从而形成搭焊管的产生。
这种搭焊管搭焊周期长度相同，规律性强，比较容易判断。
一般随着破裂后的导环旋转，便可发现被压陷的痕迹。
（2）孔型磨损主要是指封闭孔型的上辊底径部位出现台阶状，以及开口孔型的立辊孔型上边部出现台阶状。
当管坯在孔型内发生摆动时滑向孔型凸台部位后，便会使管坯边缘产生压陷痕迹而形成搭焊。
瞬间的滑入又滑出，搭焊就小一些，反之搭焊就长一些。
消除这种搭焊管的最好方法，就是在正常生产中注意合理进行调整，使孔型磨损均匀，避免出现台阶状，一旦发现孔型弧面出现不规则的形状后，及时更换，以彻底杜绝搭焊的产生。
（3）孔型弧面异物有时在孔型的弧面上，因某种原因而粘连上其他金属异物时，就会使管坯表面出现压陷性的伤痕，当这种异物粘连位置正处于管坯边部运行轨迹时，就会造成短小的等距离的周期性搭焊。
一般情况下，这种现象是很少发生的。
李涵钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大.钢管焊缝间隙的控制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量,使得焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端保持齐平.焊缝间隙控制得过大,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;焊缝间隙控制得过小,由于热量过大,造成焊缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量.高频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上,感应圈前端距挤压辊中心线的距离,在不烧损挤压辊的前提下,应视钢管的规格而尽量接近.若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;反之感应圈易烧毁挤压辊.阻抗器位置的调控阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒,阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路,产生邻近效应,涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近,使管坯边缘加热到焊接温度.阻抗器应放置在V形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处,使其中心线与管筒中心线一致.如阻抗器位置放置的不好,影响焊管的焊接速度和焊接质量,使钢管产生裂纹.高频焊接工艺参数—输入热量的控制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量.将电能转换成热能时,其输入热量的公式为Q=KI2Rt(1)式中Q—输入管坯的热量;K—能量转换效率;I—焊接电流;R—回路阻抗;t—加热时间.加热时间:t=Lv(2)式中L—感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v—焊接速度.当高频输入的热量不足且焊接速度过快时,使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度,钢铁仍保持其固态组织而焊接不上,形成了未熔合或未焊透的裂纹;当高频输入热量过大且焊接速度过慢时,使得被加热的管体边缘超过了焊接温度,容易产生过热甚至过烧,使焊缝击穿,造成金属飞溅而形成缩孔.从公式(1)、(2)中可知,可以通过调整高频焊接电流(电压)或调整焊接速度的方法,来控制高频输入热量的大小,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿,获得焊接质量优良的钢管。
.在高频焊管生产过程中,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。
通过对本公司Φ76mm高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。
其中原材料占32 .44% ,焊接工艺占24 .85 % ,轧辊调节占22 .72 % ,三者相加占80 .01 % ,是主要环节。
而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素,对钢管产品质量的影响占19.99% ,属相对次要环节。
因此,在钢管生产过程中,应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。
2 原材料对钢管焊接质量的影响影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面,因此,应从这三个方面进行重点控制。
1）钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有Q195、Q215、Q235 SPCC SS400 SPHC等多种。
钢带屈服点和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,钢管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。
当钢带的抗拉强度超过635 MPa、伸长率低于10 %时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。
当抗拉强度低于30 0MPa时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起皱纹。
可见,材料的力学性能对钢管的质量影响很大,应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制。
）钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中,是由压下量控制不当造成的。
在钢管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转,容易使钢管焊缝产生搭焊,影响钢管的质量。
钢带的啃边(即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象) ,一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。
由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。
3）钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力减小,使得钢管焊缝处焊接不牢固,出现裂缝或是开口管;当钢带的宽度大于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力增加,在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷。
所以,钢带宽度的波动,不但影响了钢管外径的精度,而且严重影响了钢管的表面质量。
对要求同一断面壁厚差不超过规定值的钢管,即要求壁厚均匀程度高的钢管,钢带厚度的波动,会将同一卷钢带厚度差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差,使大批钢管厚度超出允许偏差而判废。
厚度的波动不仅影响成品钢管的厚度精度,同时,由于钢带的厚薄不一,使钢管在焊接时,挤压力和焊接温度不稳定,造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定。
此外,由于钢材内部存在着夹层、杂质、沙眼等材料缺陷,也是影响钢管质量的一个重要因素。
因此,在钢带焊接前,要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸,对钢带质量不符合标准要求的,不要进行生产,以免造成不必要的损失。
3 高频焊接对钢管质量的影响在钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大。
1）钢管焊缝间隙的控制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量,使得焊缝间隙控制在1～3mm,并使焊口两端保持齐平。
焊缝间隙控制得过大,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;焊缝间隙控制得过小,由于热量过大,造成焊缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量。
2）高频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上,感应圈前端距挤压辊中心线的距离,在不烧损挤压辊的前提下,应视钢管的规格而尽量接近。
若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;反之感应圈易烧毁挤压辊。
3）阻抗器位置的调控阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒,阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70 % ,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路,产生邻近效应,涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近,使管坯边缘加热到焊接温度。
阻抗器应放置在V形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处,使其中心线与管筒中心线一致。
如阻抗器位置放置的不好,影响焊管的焊接速度和焊接质量,使钢管产生裂纹。
4）高频焊接工艺参数——输入热量的控制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量。
将电能转换成热能时,其输入热量的公式为:Q=KI2 Rt (1)式中Q—输入管坯的热量;K—能量转换效率; I—焊接电流;R—回路阻抗; t—加热时间。
加热时间:t=Lv (2)式中L—感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v—焊接速度。
当高频输入的热量不足且焊接速度过快时,使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度,钢铁仍保持其固态组织而焊接不上,形成了未熔合或未焊透的裂纹;当高频输入热量过大且焊接速度过慢时,使得被加热的管体边缘超过了焊接温度,容易产生过热甚至过烧,使焊缝击穿,造成金属飞溅而形成缩孔。
从公式(1)、(2)中可知,可以通过调整高频焊接电流(电压)或调整焊接速度的方法,来控制高频输入热量的大小,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿,获得焊接质量优良的钢管4 轧辊调节对钢管质量的影响从钢管废品因果分析图可看出,轧辊调节是属钢管的操作工艺。
