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焊接钢管基本知识-培训讲稿

焊接钢管基本概况
1．焊接钢管的种类：
1．1．埋弧焊管：⑴、螺旋埋弧焊管；⑵、直缝埋弧焊管。
1．2．EW高频直缝焊管、
1．3.无缝管、
2、螺旋焊管的成型方式；
2.1工艺流程:
拆卷——矫直——对头——铣边——成型——内焊——外焊——切断
内外焊缝修磨——Х工业电视检查——Х拍片——水压试验—扩经——超声波探伤——成品检验
2.2.按成型角摆动位置分：前摆机组，前桥摆动调整成型角，又称短机组，这种机组投资少，但因是断续生产，质量不够稳定。
飞焊小车机组，可连续生产质量较稳定。
2.3按卷曲方向分，上卷成型，下卷成型，目前大多数都是上卷方式。
2.4按管径控制方式分，有外控式成型器。内支撑成型器
2.5预精焊机组，焊接质量优于飞焊小车机组，焊缝预焊后在精焊时不发生错动；内焊点位置不受焊垫辊的影响，没有马鞍形，大管可用3丝焊。
2.6带钢递送位置分:有边缘对大桥中心；带钢递送中心对大桥中心。目前大部分已改为带钢中心对大桥中心。
3、直缝埋弧焊管，焊缝短、在静态情况下焊接质量好于螺旋管。
3.1、UOE成型
3.2、JCOE成型，适于厚壁生产
3.3、HMI成型（芯棒滚压方式按C-C-O方式成型）
4、EW直缝高频焊管 焊接方式有感应焊和接触焊
4.1、轧辊成型
4.2、排辊成型、
5，成型的控制内容:
5.1成型角计算公式：COSa=B/πD中
πD中=钢管外径减一个壁厚； B=钢板的工作宽度。
成型最佳角度45～65°，设计范围40～76°超出最佳范围就易出现缺陷。
5.2成型的控制要点：管径：成型角不准，成型框架数据不准，2#辊压下不合适，带钢位置跑偏等都会对观景管径产生影响；错边：以递送边为基准判别上下错边；厥嘴：边缘变形不好；弹复量：整体变形不好易出现弹复量偏大
5.3很多焊接缺陷都及成型有关：如成型变形不足，造成焊接应力大，易产生裂纹；
焊缝的纵向裂纹基本上都是成型引起的；微桥摆动过猛，焊垫辊支的过高都会使焊缝撕裂。成型缝松氧化铁，焊剂夹在成型缝内就会出现夹杂、气孔等缺陷。
铣边质量的好坏也直接影响焊接质量，两边的坡口不均匀就会导致焊偏，钝边不均匀就会出现未焊透等缺陷。
6、埋弧焊的焊接方式
6.1、单面焊（现已不采用）
6. 2、双面焊
6. 3、内单丝，外双丝(多用于小管，薄壁管)
6.4、内外全双丝。
6.5、螺旋管预精焊可用到3丝焊。
6.6、直缝埋弧焊可用3丝4丝最多5丝焊。
6.7、气体保护及埋弧焊混合焊，用气体保护焊预焊，然后用埋弧焊进行精焊，直缝埋弧焊和螺旋预精焊都采用这种方式。
6.8、一般排列是1#丝直流电源，用反接极性，以保证熔深，以后的焊丝全用交流电源，用以填充焊道金属保证焊接表面质量。
7、保护焊的焊接的种类
7.1、埋弧焊——利用电弧作为热源的熔化焊，由填充裸金属制成的焊丝插入焊剂层下，及焊接金属产生电弧，电弧产生的热量熔化焊丝、焊剂和母材金属形成焊缝。
7.2、气体保护焊——以电弧为热源进行焊接时。同时从喷枪的喷嘴中连续喷出保护气体，把空气及焊接区域中的熔化金属隔开来，以保护电弧和焊接熔池中的液态金属不受大气中的氧、氮、氢等污染，以达到提高焊接质量的作用。
7.3、钨极氩弧焊——以高熔点的金属钨棒作为焊接时产生电极的一个电极并在氩气保护下的电弧焊
7.4、药芯焊丝气体保护焊——焊丝内部装有焊剂混合物，是一种气渣联合保护的弧焊方法。
8、焊接质量的控制
8.1、原材料控制：钢板化学成分，力学性能不合格，会直接影响焊缝质量。碳当量控制：碳当量是将钢铁中合金元素折合成碳的含量，碳素钢中决定强度和可焊性的主要因素是含碳量；合金钢（主要是低合金钢）除碳以外各种合金元素对钢材的强度及可焊性起着主要作用。当碳含量大于0.12%时，用国际焊接学会推荐的碳当量公式:
CEIIW=C+MN/6+（Cr+mo+v）/5+(Ni+CU)/15
当碳含量小于等于0.12%时用日本推荐的碳当量公式
CEpcm=C+Si/30+Mn/20+CU/20+Ni/60+Cr/20+MO/15+V/10+5B
8.2焊丝，焊剂也对焊接质量有一定影响。目前管线管焊接都用宝鸡厂生产的SJ101G焊剂，HO8C焊丝用于低合金高强焊接到目前质量还没有发现问题，但钢级相同不同厂家生产的卷板质量有一定的差异，直接影响到钢管的质量。在使用过程中，焊丝不能受潮，受污染，焊剂要烘干，定期要更换和补充新焊剂，若循环时间长，焊剂中就会混入氧化铁等杂物，或颗粒度变小都会影响焊接质量。
8.2、工艺参数控制:螺旋埋弧焊内外焊均采用下坡焊，焊速、电压、电流、焊头的偏心距、顷角，双丝焊的间距都对焊接质量有影响。焊剂的堆高、流向、颗粒度也会对焊接质量有影响。
9、焊接缺陷判断
9.1、双丝焊内外焊道偏移量的判断；方法有三种:一种是取酸洗样；二是取金相样，以上两种比较准确，但不可能根根取样，第三种是在Х光工业电视上可以发现偏移，但准确度不如前两种，尤其是双丝焊，
单丝焊好判别，在Х工业电视屏幕上发现的偏移基本上反映的是实际偏移，而双丝焊若前后丝对准，也能反映出实际偏移。一般判断偏移量是以前丝为准，前丝不偏，一般不会出焊接缺陷。Х光拍片看到的焊缝是一条白线，是因为焊缝处比母材厚，吸收了较多的射线。而Х光工业电视看到的焊缝是一道黑线，原理一样不过一个是正片，一个是反片。是因为焊缝有加强高度，及板材有厚度差，管端处将焊缝修磨的比较好的话，就很难找到焊缝。若前丝及后丝分岔，前丝不偏，而后丝的帽子戴偏，就会在屏幕上发现偏移量超标，这就要用金相样去验证。最可怕的是前丝偏移超标，由于帽戴偏，在屏幕上显示内外焊道没有偏，严重时出现轻微未焊透Х工业电视发现不了。
9.2、液化裂纹又按形状称为八字形裂纹、这种裂纹在某厂用Q235原料生产时出现过，裂纹在双丝焊的2号丝及1号丝结合处的边缘，呈八字形，Χ工业电视没有发现，用超声波手探发现了，而且是只在某一角度才能发现。降低热输入后基本解决了。
9.3、某厂生产小径管，成型又是小角度，连续出现纵向裂纹消除不了，后无意中提高焊速后，裂纹消除。
9.4、某厂出现外焊道偏流严重、有一段时间找不出原因，解决不了，后来经查，原因很简单，是焊剂的流向问题，焊剂从上坡向下流将未凝固的焊缝金属压偏造成的。
9.5、管体检验工厂重视不够，只重视焊缝质量检验，特别是外压坑，板材超声波探伤不易发现，Х光工业电视只检焊缝及相邻处得母材，若不进行全管体目视检查极易漏掉此事曾发生过几次，有一次管子在管厂判为合格，出了厂倒运到防腐厂准备进行外防腐，抛丸除锈后发现管体有个比较大的压坑，管厂将此管拉回，又过了一次电磁超声没有报警，后又用超声波手探，对着压坑探，尽管有伤波比较低，不超标。还有一个厂将氧气还是等离子在管体上烧的坑的管发到工地去了。也及此有关。
9.6、直缝埋弧焊管管端处，是焊接起弧和落弧点极易出问题；螺旋埋弧焊管易出问题的地方主要在对头前后的两根管上。要特别引起注意。
10.焊缝内在缺陷
10.1、气孔，形状圆形，近似圆形，产生原因是在焊接过程中气体混入焊缝金属内，来不及排除形成的。
10.2、夹杂:不规则的条状，焊渣及低熔点杂质混入已熔化的焊缝内，来不及浮出焊缝内造成的。
10.3夹珠或称铁豆，一般是夹在气孔内，多是被混入的氧化铁，造成的。
10.4、未融合是在母材边缘夹被污染，没有和焊缝金属融合，多层焊的渣皮没有清理干净等造成。
10.5、未焊透是电流大小，焊速过快，焊丝断弧，焊偏等造成。
10.6、裂纹:纵向裂纹多是成型变形不足，微桥摆动过猛，焊垫辊位置不合适造成的，
横向裂纹及母材杂质，焊接热输入量有关系。
11.焊缝的外观缺陷
11.1咬边
11.2鱼脊梁
11.3边缘过渡不平缓
11,4马鞍形
11.5表面麻坑
11.6偏流
12、包辛格效应
钢材在加载产生预变性后，若继续同向加载，则屈服强度增加，而反向加载时屈服强度降低，螺旋焊管成型后会使管体的屈服强度降低20～50 MPa,直缝埋弧焊管子卷曲后，屈服强度不降低反而会升高；X60 X65铁素体+珠光体管线钢制造螺旋管时，包辛格效应为25～40Mpa,而X70针状铁素体包辛格效应仅为10Mpa.
13、焊接接头的组成见教材37页。

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