直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第4期．2008年7月 ●经 验 交 流 直缝埋弧焊钢管焊缝横 向裂纹 产生原因分析 王立柱 ，张远生，张 涵 (巨龙钢管有限公司，河北 青县062658) 摘 要：针对直缝埋弧焊钢管生产过程中的焊缝横向裂纹，从焊接过程中的应力状态和生产 工艺方面分析 了焊缝横 向裂纹产生的原因，并指出通过改进焊接材料及相关的焊接设备、降低 焊接时的低熔点杂质铜含量以及降低焊接过程中的纵向拉应力等途径可有效防止焊缝横向裂 纹的产生 ，保证焊接质量。 关键词：直缝埋弧焊钢管；横向裂纹；纵 向应力；脆性温度区；塑性温度区 中图分类号：TG441 文献标志码 ：B 文章编号：l00l一3938(2008)04—0067-02 1 直缝埋弧焊钢管焊缝存在的横向裂纹 2 裂纹检验分析 管线钢属微合金化控轧钢，可焊性好 ，使用埋 通过对裂纹金相试样的检测，在焊缝裂纹表 弧焊进行焊接时，焊缝很少有裂纹出现，但在直缝 面有清晰可见的铜斑，经委托天津大学、北京钢铁 埋弧焊钢管生产过程 中，某几个规格的钢管焊缝 研究院等单位进行电镜扫描分析证实，在裂纹表 检测到横 向裂纹。该钢管长度 12m，壁厚 l0～30 面有大量的铜存在，铜是引起焊缝产生裂纹的主 mm，直径508～1422mm，采用 JCO成型，CO2+ 要原因。 Ar气连续预焊进行打底 ，3—4丝埋弧 自动焊进行 根据对裂纹的检测分析结论 ，为最大限度降 内外焊缝一次焊接成型，水柱式耦合超声波 自动 低焊缝中的铜含量，对焊接材料及焊接设备进行 探伤进行检测，在内外焊缝上均发现过位于焊缝 了改进 ：①与焊丝厂合作将镀铜焊丝改为不镀铜 边缘的横向热裂纹，从焊趾向焊缝中心开裂，裂纹 焊丝；②定期更换导电杆内聚四氟乙烯软管，防止 的长度为2～5mm，深度从焊缝表面开始向下 1～ 导电杆磨损；③改用硬质合金导电嘴，减少导电嘴 2mm，大部分裂纹在焊缝加强高度 内，如图 1 因磨损产生的铜屑；④使用新焊剂并定期清理焊 所示。 接机头等。采用以上措施后，焊缝横向裂纹的数 量明显减少，但仍有少量的裂纹产生。 3 焊接应力状态对产生裂纹的影响 从理论上分析，引起焊缝热裂纹的原因有两 点：一是低熔点杂质，二是焊接过程中的拉应力。 将低熔点杂质铜的来源降到最低后仍有裂纹产 生，需要从焊接应力方面寻找解决办法。 钢管生产过程 中出现的焊缝横向裂纹的统计 (a)焊缝表面裂纹 (b)焊缝裂纹断面形貌 情况表明，裂纹的分布规律是：薄壁管和厚壁管较 图1 焊缝横 向裂纹 少、中间壁厚 (12～16mm)较多；大管径较少，小 维普资讯 · 68· 焊 管 2008年7月 管径较多。根据这个分布特点，对钢管焊接应力