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《高頻直縫電焊鋼管焊接質量的控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、高頻直縫電悍鋼管悍接質量的控制摘要通過對高頻玄縫電焊鋼管生產過程屮焊接缺陷的形成原因以及焊管在進行壓扁試驗時出現(xiàn)裂紋的原因進行分析，結合高頻直縫電焊鋼管的生產工藝參數與焊接質量之間關系所進行的試驗，提出了對其生產工藝參數的控制方法,以提高焊管的焊接質量。?-lA---X_a1冃iJR高頻直縫焊管是利用高頻電流的趨膚效應和鄰近效應，將成型好管坯的待焊邊迅速地加熱到一定的溫度，在擠壓轆的作用下完成焊接的。由此可知，焊管的焊接質屋由輸入熱量、焊接壓力、開口角、管坯邊緣形狀、電極及阻抗器放置位置、水冷條件等因素所
2、控制。而上述這些因索乂受到牛產壞境和具它因索的影響而產牛波動，從而使得高頻焊管的焊接質量不易控制。市場需要高質雖的焊管，而焊接質量是影響焊管質量好壞的決定性因索。由資料可知，高頻直縫焊管生產中出現(xiàn)的焊縫裂紋可分為九類，其中大部分通過水壓試驗或肉眼即可觀察到,對這些裂紋,其它資料己冇較詳細的介紹，不在此作討論。木文主要針對外表觀察不到、但在進行壓扁試驗時焊縫出現(xiàn)裂紋的這一類焊接質量缺陷進行研究，并結合臨鋼焊管牛產的實際情況，提出了一些工藝的控制方法，以對實際牛產提供參考依據。2焊接缺陷的形成原因臨鋼焊管廠生
3、產使用的原料主要為Q235A、Q235B等碳素結構鋼熱軋鋼帶，在60或114成型定徑機組上經成型、焊接為高頻電焊鋼管。進行壓扁試驗時，在焊縫上出現(xiàn)裂紋的地方主要有兩處，分別為熔合線和距熔合線1?3mm的部位，前者只占不合格試樣總數的10%,而后者則占90%o對出現(xiàn)裂縫的試樣,在進行酸蝕示觀察其低倍組織，焊縫區(qū)的形貌人致可分為如圖1所示的兒種。下面就各種裂紋的形成原因作一探討。3.0/0.20MMIE20/0.15L5/O.151.S/0.0530/0.2cF圖1焊縫低倍組織形態(tài)示意圖2.1在焊縫熔合線上出
4、現(xiàn)裂縫在焊縫熔合線上出現(xiàn)的裂縫，大部分表現(xiàn)為通長的裂縫。這說明管坯兩邊緣的金屬，相互之間沒冇充分的結合,在結合面上可能存在空氣、夾雜、空隙等缺陷，即熔合線上的金屬原子，其間距超過了正常金屬晶體間的距離，于是，在熔合線兩側受到張力作用時,首先在熔合線上出現(xiàn)裂縫，導致焊縫開裂。成這種現(xiàn)象的原因有：(1)輸入熱量不足，造成焊速太低,焊管坯待焊邊金屬的加熱溫度過低，側邊的金屬沒有熔化,而熱影響區(qū)的寬度反而加大，造成待焊邊被氧化了的金屬,沒冇被全部排出焊縫，使待焊邊金屬的結合力降低，如圖1(f)所示。(2)在焊接過
5、程中，待焊邊金屬的加熱溫度過高，開口角偏小，形成的金屬過梁與擠壓輾中心線距離過遠，即在過梁后熔化的金屈不再有電流通過，開始降溫，氧化物回流，在擠壓轆的擠壓力作用下，氧化物等不能被全部排出焊縫，形成回流夾雜,其焊縫區(qū)的形貌如圖1(a)所示。(1)焊縫溫度適肖，但擠壓輻的擠壓壓力過大或過小。過大時不僅將所有熔化的金屬擠岀焊縫,而門也會把大部分熔融的金屬擠出焊縫，造成金屬流線升角過大，熔合線非常細小，導致熔合線上的金屬結合不緊密。其焊縫的形貌如圖1(c)所示。擠壓力過小則使待焊邊氧化了的金屬不能全部排出焊縫,同
6、樣降低了熔合線上金屬的結合力，其焊縫處的變形貌如圖1(a)所示。2.2在熔合線以外出現(xiàn)裂紋在正常情況下，鋼管的成型速度為36m/min,50?80mm焊管的管坯邊緣加熱長度為60mm,即待焊邊在0.1s的時間內，快速加熱到1300°C以上，使待焊邊緣附近的金屈迅速地由珠光體轉化為奧氏體，會出現(xiàn)局部的碳含量增高。在奧氏體屮的碳元素未進行均勻化時，焊接后急劇冷卻使奧氏體中進行均勻化時，悍接后急劇冷卻使奧氏體中不均勻濃度區(qū)得以保留;高碳奧氏體淬火成為馬氏體，而低碳部分則轉化為珠光體，并以彌散狀散布丁鐵素體基礎上
7、。在熔合線兩側約0.3mm的炸縫中心區(qū)為低碳馬氏體，而在過渡區(qū)為貝氏體和珠光體［2］。焊縫區(qū)屮鐵索體的硬度(190?270HV5)比母材鐵素體的硬度(160?190HW)高。圖2所示為20#鋼使用高頻焊后的焊縫硬度變化情況。山圖2可知，熔合線附近的金屬被人人碾化了，而焊縫中心由于脫碳略冇下降。由表1可知，加縫處為整個焊管上強度最高，塑性最差的部分。圖2高頻焊焊縫截面上硬度的變化表1i(r鋼高頻焊管力學性能力學性能焊縫過渡區(qū)母體金屬S(MPa)7846964125(9；113162&4在對環(huán)形焊管試樣進行壓
8、扁試驗時，首先岀現(xiàn)變形的區(qū)域不在焊縫處，而是其周用的母材部分。當母材由于受到冷變形而應抗力增人到使此焊縫的某區(qū)域(一般為距熔合線1?3mm的過渡區(qū))的金加達到其屈服點吋，該處的金加亦開始變形，而此吋強度比它高的焊縫小心區(qū)尚未開始屈服。山于此處的金屬經歷了較長時間的高溫，品粒較大，塑性較低，使得此部位最易出現(xiàn)裂紋。由此叮見，即使焊接質量良好，在進行壓扁試驗時，都町能首先在焊縫區(qū)出現(xiàn)裂紋。但只要壓扁值為25%時沒冇裂紋出現(xiàn)，就可以
