对螺旋焊管焊接裂纹产生的原因及防控措施 .pdf

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2、螺旋焊管焊接裂纹产生的原因及防控措施CassesaI口1Pseve~tienMessssres⑥SpⅡWe]~dedi@WeirdC~ack文／沙市钢管厂何刚摘要：焊接裂纹是焊缝缺陷中最常见的一种，其中焊接原材料的化学成分、内焊焊点位置、偏心距、焊接规范和焊丝间距以及成型工艺等对螺旋钢管生产焊缝裂纹都有影响。本文对实际生产中出现的问题加以探讨和研究。关键词：螺旋焊管：焊接裂纹；内焊：化学成分；焊点；工艺螺旋焊管实际生产中容易出现焊接裂纹，S、P、Si、C、Ni、Cu及奥氏体中低溶解度元素影响因素主要包括：1、原材料；2、焊接工艺；都对焊接裂纹都

3、有影响，这些元素来自母材、3、成型工艺。其中原材料主要是母材、焊丝、填充金属。其中s对形成结晶裂纹影响最大，s焊剂化学成分及相互匹配。焊接工艺主要是工以wsg在于低溶共晶，当焊缝快速结晶时，低艺参数、焊点位置、偏心距及焊接线能量。成溶共晶就聚集在奥氏体晶界，但影响程度又与型工艺主要是管坯的变形量、带钢递送边和自其它元素含量有关，Mn与s结合成硫化锰，对S由边的变形量不一致、焊垫辊高度。生产中如的有害作用起到了抑制。同时Mn还能改善硫化果各项工艺参数及变形控制不理想，就容易产物的性能、形态及分布，使薄膜状FeS改变为球生内焊裂纹，给产品质量带来较大的影响。在状分布，从而提高了焊缝的抗裂性。

4、为了防止此对生产中出现的焊接裂纹原因进行了分析并产生结晶裂纹，对焊缝金属中的MrdS值有一定提出了一些防控措施。的要求，随含碳量的增加，~UMdS的比值也应随之增加，如图1所示。1裂纹的性质l6oo‘)(3)t4)以开裂到焊缝表面的裂纹为例，从裂纹性l5501534质判定，发现裂纹存在以下特点：(1)裂纹位s1500＼：：0．16广—～～：0．51于内焊缝中央并沿焊缝纵向方向延伸；(2)裂—纹在焊缝横截面方向上并未穿透整个焊缝，而1450是在内焊缝深度的2／3处或者根部终止；(3)裂一一1400纹发生无规律，呈断续状。(S·P

5、．30．40．5062焊接原材料及工艺引起的裂纹IJMrds无效区一一一2．1原材料化学成分的分析Mn／sI化学成分对产生结晶裂纹有重要的影响，图1Mn、C、s同时存在对结晶裂纹的影响作者简介：何刚(196t一)，男，技师，现从事钢管焊接与设备维护1作。现代焊接2013年第2期总第122期J一49学兔兔www.xuetutu.comii㈣ti

6、C≥0．1％时，Mn／S≥22；C=0．11％-0．125％缝略带马鞍状。时，Mn／S30。2．2．2内焊双丝焊时，焊点位置选择在2#辊的由于化学成分引起的焊接裂纹，可以通过正下方，即偏中心为零，如图3。在实际生产中，以下措施来解决：如果因马鞍状过

7、大，过大的将偏中心调小(即为2．1．1降低原材料中s、P等有害杂质的含量。负值)，使内焊焊点提前且未过2}}辊，甚至超出2．1．2适当的提高Mn／S比，可以置换Fe—FeS低了管坯的啮合区，此时管坯变形不足，容易造熔点共晶物的Fe形成MnS，从而提高焊缝的抗成熔池在结晶过程中产生应力性裂纹，此方法裂性能。建议不采纳。要减小马鞍状可以通过减小前后2．1．3在焊接材料中加入Ti、Mo、Nb或稀土元丝间距和调整焊接工艺参数来解决马鞍状过大。素，抑制柱状晶粒发展，细化晶粒，改善焊缝2．3偏中心的性能。内焊单丝焊时，在钢坯啮合区内，焊点最2-2内焊焊点位置佳位置在辊和3鹕昆之间，此时是为了有效的防

8、螺旋钢管内焊焊点未出成型变形区(不管止和解决内焊咬边，偏心距采用正值，但并不偏中心是正值、零还是负值)，在钢坯啮合区是偏心距越大越好，由于管坯成型的最佳啮合内，如果内焊焊点不当，在钢坯的反弹力作用点在正下方，如果偏心距过大，在啮合区的边下，造成熔池在结晶过程中产生应力性裂纹。缘或者超出了管坯最佳啮合区，带钢的递送边实际生产中内焊单丝焊、双丝焊焊点位置又不和自由边之间存在反弹力，而且还有增大的趋同，如：势，如果焊点位置在此处会造成焊接熔池在结2．2．1内焊单丝焊时，为了防止缺陷咬边，焊晶过程中产生应力性裂纹。点位置通常选择放在2}}辊和3#辊之间(即偏中2．4焊接规范心为正值)，如图2，采

9、用上坡焊，偏离2#辊约在保证重合量(2-3mm)的前提下，内焊为焊丝直径的2倍，焊枪略带前倾角，此时焊焊接工艺参数不宜过大，选择合适的焊接线能图2单丝焊示意图图3双丝焊示意图J一50现代焊接2013年第2期总第122期学兔兔www.xuetutu.comi忘氖”量(焊接线能量最佳值在11～15kJ／era之间)。内变型较充分，出成型套后的外张力一般不大，焊双丝焊接时，焊丝间距不宜过大(焊丝间距而递送边经过三辊弯板机就直接出了成型套，