直缝焊管如何避免出现裂纹缺陷

目前，直缝焊管应用已扩展到众多，除石油气长输管道外，还向海洋平台、海上浮吊等海洋结构方面发展。埋弧焊管作为海洋结构用管具有明显的优势，如壁厚均匀，工艺简单，性能受制管工艺影响较小，易于实现、的要求，且其规格调整灵活，可满足不同管径的要求。但是，由于海洋结构用管的服役环境与陆路流体输送管有所不同，海洋结构用管服役在波浪、海潮、风暴及寒冷流冰等严峻的海洋工作环境中，因而，对海洋结构用管除了要求具有一般管道性能外，还对其强韧性和焊缝提出了高的要求。钢管的主要材质为D36钢、S355钢及具有Z向性能的结构钢板，厚度一般在20～50mm之间，由于板材厚度较大，且碳含量及碳当量均较大，可焊性较差，淬硬倾向大，使焊接接头的熔合性能降低，且易产生冷裂纹。公司采用上述材质和厚度的钢板生产某些海洋平台结构钢管时，发现部分厚壁钢管存在横向裂纹缺陷。检出横向裂纹、及时返修并缺陷，对钢管、海洋平台的使用具有重要意义。

厚壁直缝焊管焊缝分别采用厚度为20～50mm的D36，D36-Z35和S355结构钢板，通过JCOE成型方式生产海洋经验交流·54·HANGUAN焊管平台用直缝埋弧焊管，直径为508～1372mm。焊缝采用X形坡口，内焊为三丝埋弧焊，外焊为多层多道三丝埋弧焊。焊接完成24h或48h后对焊缝进行波检测，横向扫查时发现在焊缝壁厚中间位置有林状回波出现，进一步检测发现有时整条焊缝断续存在类似信号，在焊缝中间位置。为了查清缺陷的性质，对某些反射信号高的地方进行X射线拍片，未发现缺陷。经碳弧气刨后再次进行磁粉检测，证实该缺陷为横向裂纹。裂纹大部分横穿焊缝，但未扩展到母材中，裂纹在焊缝壁厚的中间位置，为外焊的层，与波检测的基本吻合。

一、直缝钢管管坯的两个边沿加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，构成单独的金属晶粒相互浸透、结晶，构成结实的焊缝。若挤压力过小，构成单独晶体的数目就小，焊缝金属强度降落，受力后会发作开裂；假如挤压力过大，将会使熔融形态的金属被挤出焊缝，不但升高了焊缝强度，而且会发作少量的内外毛刺，以至形成焊接搭缝等缺陷。

二、直缝钢管高频感应圈应尽量接近挤压辊地位。若感应圈距挤压辊较远时，无效加热工夫较长，热影响区较宽，焊缝强度降落；反之，焊缝边沿加热缺乏，挤压后成型不良。

三、将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐步卷起，构成有启齿间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下量，使焊缝间隙掌握在1~3mm，并使焊口两端齐平。

四、直缝钢管焊接温度次要受高频涡流热功率的影响，依据公式，高频涡流热功率次要受电流频次的影响，涡流热功率与电流鼓励频次的平方成正比；而电流鼓励频次又受鼓励电压、电流和电容、电感的影响。

直缝钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。用直缝钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40%，而且可实现工厂化机械化施工。用直缝钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工，而且可减少涂保护层的面积，节约投资和维护费用。所以，任何其他类型的钢材都不能代替直缝钢管，但直缝钢管可以代替部分型材和棒材。从人们的日常用具、家具、供排水、供气、通风和采暖设施到各种农机用具的制造、地下资源的、和航天所用枪炮、子弹、导弹、火箭等都离不开直缝钢管。

正由于直缝钢管与人类生活、生产活动密不可分，直缝钢管工业的生产技术不仅发展，而且推陈出新，直缝钢管生产在钢铁工业中占有的位置。直缝钢管生产技术的发展开始于建设制造业。19世纪初期石油的，两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造，次世界大战后火电锅炉的制造，化学工业的发展以及石油气的钻采和运输等，都有力地推动着直缝钢管工业在品种、产量和上的发展。