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发布时间:2022-05-09 03:26:00 作者:汇众管道
在螺旋钢管的应用中对螺旋钢管结构进行焊接和切割是不可避免的。因为螺旋钢管本身所具有的特性,与普碳钢比拟螺旋钢管的焊接及切割有着其特殊性,更易在其焊接接头及热影响区(HAZ)产生各种缺陷,螺旋钢管的焊接机能主要表现在以下几个方面,高温裂纹在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。高温裂纹可大致分为凝固裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。
低温裂纹在螺旋钢管中有时会发生低温裂纹。因为其产生的主要原因是氢扩散、焊接接头的约束程度以及其中的硬化组织,所以解决方法主要是在焊接过程中减少氢的扩散,相宜地进行预热和焊后热处理以及减轻约束程度。
焊接接头的韧性在螺旋钢管中为减轻高温裂纹敏感性,在成分设计上通常使其中残存有5%—10%的铁素体。但这些铁素体的存在导致了低温韧性的下降。
在螺旋钢管进行焊接时,焊接接头区域的奥氏体量减少而对韧性产生影响。另外跟着其中铁素体的增加,其韧性值有明显下降的趋势。已证明高纯铁素体型不锈钢的焊接接头的韧性明显下降的原因是因为混入碳、氮、氧的缘故。
其中一些钢的焊接接头中的氧含量增加后天生了氧化物型夹杂,这些夹杂物成为裂纹发生源或裂纹传播的途径使得韧性下降。而有一些钢则是因为在保护气体中混入了空气,其中的氮含量增加在基体解理面{100}面上产生板条状Cr2N,基体变硬而使得韧性下降。
焊缝处理
螺旋钢管将带钢送入焊管机组,经多道轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。
1.如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。
2.如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。
将管坯的两个边缘加热到焊接温度后,在挤压辊的挤压下,形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶,终形成牢固的焊缝。螺旋钢管若挤压力过小,形成共同晶体的数量就小,焊缝金属强度下降,受力后会产生开裂;如果挤压力过大,将会使熔融状态的金属被挤出焊缝,不但降低了焊缝强度,而且会产生大量的内外毛刺,甚至造成焊接搭缝等缺陷。
焊缝间隙的控制
将带钢送入螺旋钢管机组,经多道轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。
焊接温度控制
焊接温度主要受高频涡流热功率的影响,根据公式(2)可知,高频涡流热功率主要受电流频率的影响,涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。
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