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直缝焊管的成型质量的控制:
将管坯弯曲成管筒状,当前端形成圆形时,后端仍为平面,因而带钢前端形成的圆断面将与垂直于带钢纵长的平面倾斜一个角度a。为了使带钢由平面连续成型为圆管状,带钢管坯的边缘在成型过程中就受到了拉伸作用。成型变形区L越长,则a就越小,边缘的拉伸变形也就越小。反之带钢边缘的拉伸变形就越大。当拉伸应力很大或拉伸变形很大时,在外力后变形不能全部,以致于产生较大的残余变形,成型后的管筒就会在边缘处产生波浪弯,从而影响到焊缝质量。因此我们在制定成型工艺时,首先应考虑带钢边缘在成型过程中产生小的拉伸,不至于产生残余变形。
将管坯弯曲成管筒状,当前端形成圆形时,后端仍为平面,因而带钢前端形成的圆断面将与垂直于带钢纵长的平面倾斜一个角度a。为了使带钢由平面连续成型为圆管状,带钢管坯的边缘在成型过程中就受到了拉伸作用。成型变形区L越长,则a就越小,边缘的拉伸变形也就越小。反之带钢边缘的拉伸变形就越大。当拉伸应力很大或拉伸变形很大时,在外力后变形不能全部,以致于产生较大的残余变形,成型后的管筒就会在边缘处产生波浪弯,从而影响到焊缝质量。因此我们在制定成型工艺时,首先应考虑带钢边缘在成型过程中产生小的拉伸,不至于产生残余变形。
焊缝间隙: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。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:低碳钢材质,焊接温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。焊接温度主要通过调节高频涡流热功率和焊接速度来控制。当输入热量不足时,被加热的焊缝边缘达不到焊接温度,金属组织仍然保持固态,形成未熔合或未焊透;当输入热量过大时,被加热的焊缝边缘超过焊接温度,产生过烧或熔滴,使焊缝形成熔洞。
对大直径、高输送压力、长距离输送钢管来说,焊接工艺非常关键。从生产工艺上来分,焊接钢管主要分为电阻焊(Electric Resistance Welding,ERV)管、螺旋埋弧焊(Spirally Submerged Arc Welding,SSAW)管和直缝双面埋弧焊(Longitudinally Submerged Arc Welding,LSAW)管。虽然ERW发展很快,但仍然属于中小直径的焊管,例如日本的Φ610mm、Φ660mm ERW生产线,我国2006年在大庆建成的Φ660 mm ERW生产线。目前大直径焊管仍然要由SSAW和LSAW工艺生产,但是螺旋缝埋弧焊管在工艺上存在一定缺陷。