焊接缺陷是影響焊接質(zhì)量及工件使用壽命的重要因素,焊接缺陷產(chǎn)生的原因多種多樣,同種焊接缺陷在不同條件下可能有不同的產(chǎn)生原因,如何從眾多因素中找出產(chǎn)生缺陷的直接原因,是解決焊接缺陷問題的關(guān)鍵點。本書通過大量生產(chǎn)例,對直縫埋弧焊管生產(chǎn)過程中遇到的各種焊接陷,如夾渣、氣孔、咬邊、裂紋、未焊透等,通過無損檢測、理化試驗分析,并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查,從人、機(jī)、料、法、環(huán)等幾方面找出導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的主要原因,并制定相應(yīng)的防范措施。
焊接缺陷對產(chǎn)品質(zhì)量有嚴(yán)重的影響,不僅給生產(chǎn)帶來許多困難而且使用過程中可能帶來災(zāi)難性事故。缺陷的存在減小了結(jié)構(gòu)承載的有效截面面積,更主要的是在缺陷周圍產(chǎn)生了應(yīng)力集中。 因此,焊接缺陷對結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、脆性斷裂以及抗應(yīng)力腐蝕開裂都有重大的影響。 隨著國內(nèi)石油、天然氣需求的增加,油氣管線建設(shè)發(fā)展迅速,為提高管線運(yùn)行的安全性,保證管線的使用壽命,對鋼管的焊接質(zhì)量提出了更高的要求。為適應(yīng)管線鋼管行業(yè)及焊接從業(yè)人員的需求,本書結(jié)合作者自身從事直縫埋弧焊管焊接工作多年經(jīng)驗,對直縫埋弧焊管生產(chǎn)過程中遇到的各種焊接缺陷,通過超聲波、X射線工業(yè)電視無損檢測,結(jié)合金相、化學(xué)、掃描電鏡等理化試驗,對缺陷的類型、產(chǎn)生原因進(jìn)行初判,再對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查,從焊接工藝、焊接材料、焊接設(shè)備、鋼管準(zhǔn)備、操作方法等幾方面找出導(dǎo)致產(chǎn)生焊接缺陷的原因,并制定相應(yīng)的措施避免焊接缺陷的產(chǎn)生。
王立柱,男,漢族,1973年出生于遼寧省蓋縣,1996年7月畢業(yè)于承德石油高等?茖W(xué)校焊接工藝及設(shè)備專業(yè)。同年入職華北石油第一機(jī)械廠制管車間參加工作。2000年到巨龍鋼管有限公司參加直縫埋弧焊管生產(chǎn)線籌建工作,投產(chǎn)后從事直縫埋弧焊管焊接工藝制定、焊接缺陷分析、焊接設(shè)備維護(hù)、焊接工藝技術(shù)研究以及新產(chǎn)品的開發(fā)工作。期間在《焊管》和《鋼管》雜志上發(fā)表相關(guān)專業(yè)論文十余篇。
目錄
第1章直縫埋弧焊管簡介 1
1.1直縫埋弧焊管的用途 1
1.2直縫埋弧焊管特點及發(fā)展 1
1.3直縫埋弧焊管制造工藝流程 2
1.3.1鋼板超聲波檢查 2
1.3.2銑邊 3
1.3.3預(yù)彎 3
1.3.4成型 3
1.3.5預(yù)焊及修補(bǔ) 3
1.3.6內(nèi)、外焊 3
1.3.7擴(kuò)徑前超聲波探傷 4
1.3.8擴(kuò)徑前X射線探傷 4
1.3.9機(jī)械擴(kuò)徑 4
1.3.10平頭 4
1.3.11水壓試驗 5
1.3.12倒棱 5
1.3.13擴(kuò)徑后超聲波探傷 5
1.3.14磁粉檢查(必要時)5
1.3.15擴(kuò)徑后X射線檢查 5
1.3.16外觀幾何尺寸檢查 5
1.3.17理化試驗 6
1.4直縫埋弧焊管的焊接工藝簡介 6
1.4.1上料 6
1.4.2坡口加工 6
1.4.3預(yù)焊 7
1.4.4內(nèi)焊 8
1.4.5外焊 8
1.4.6焊接坡口尺寸設(shè)計原則 10
第2章直縫埋弧焊管常見缺陷及分析方法 11
2.1外觀缺陷 11
2.1.1不直度 11
2.1.2橢圓度 11
2.1.3噘嘴 11
2.1.4壓坑 12
2.1.5劃傷 12
2.1.6磨傷 12
2.2焊接缺陷 13
2.2.1咬邊 13
2.2.2氣孔 13
2.2.3夾渣 15
2.2.4裂紋 16
2.2.5未熔合 17
2.2.6電弧燒傷 17
2.2.7錯邊 17
2.2.8燒穿 18
2.2.9未焊透 18
2.2.10焊偏 19
2.2.11未填滿 19
2.2.12重金屬夾雜 20
2.2.13氫脆 20
2.3母材缺陷 20
2.3.1母材夾雜 20
2.3.2母材裂紋 20
2.3.3重皮 21
2.3.4分層 21
2.3.5麻坑 21
2.3.6結(jié)疤 22
2.4焊接缺陷分析方法 23
2.4.1缺陷的位置 23
2.4.2缺陷的類型 24
2.4.3缺陷原因分析 24
2.5缺陷防止措施 26
2.6金相試樣制作流程 26
第3章焊接工藝原因產(chǎn)生的缺陷 28
3.1外焊根部夾渣 28
3.2焊縫熔合線夾渣 31
3.3薄壁管焊接工藝改進(jìn) 33
3.4焊縫表面橫向裂紋 35
3.5小口徑薄壁管焊縫氣孔 36
3.6夾珠型氣孔 38
3.7焊接參數(shù)不合適產(chǎn)生的咬邊 39
3.8焊縫內(nèi)部橫向裂紋 40
3.9熔合比對焊縫強(qiáng)度的影響 43
3.10內(nèi)焊縫夾渣 45
第4章設(shè)備原因產(chǎn)生的焊接缺陷 47
4.1送絲不穩(wěn)定產(chǎn)生的焊縫咬邊 47
4.2卡絲引起的斷弧 49
4.3燒穿 50
4.4磁偏吹引起的未焊透 52
4.5內(nèi)焊縫氫脆 53
4.6電源相位差引起的磁偏吹 55
4.7機(jī)械跟蹤引起的未焊透 56
4.8內(nèi)焊明弧 57
4.9預(yù)焊連續(xù)錯邊 59
4.10咬邊缺陷 60
4.11焊偏 61
4.12送絲不穩(wěn)產(chǎn)生的內(nèi)焊夾渣 62
4.13電流電壓波動產(chǎn)生的焊縫不規(guī)則 63
4.14焊速過快引起的咬邊 64
4.15更換不同直徑焊絲出現(xiàn)咬邊 66
4.16內(nèi)燒穿 67
4.17焊縫寬度變化 68
4.18電焊機(jī)故障引起未焊透 69
4.19高度傳感器引起電弧不穩(wěn) 70
4.20弧壓反饋線松導(dǎo)致電弧不穩(wěn) 70
第5章焊接材料原因產(chǎn)生的缺陷 72
5.1磁偏吹引起的焊縫咬邊 73
5.2X80鋼級熱影響區(qū)軟化 74
5.3彎母管熱影響區(qū)脆化 75
5.4母材夾雜 76
5.5焊縫縱向熱裂紋 78
5.6外焊縫氫氣孔 79
5.7擴(kuò)徑裂紋 81
5.8預(yù)焊修補(bǔ)氣孔 83
5.9焊縫錯邊 84
5.10重金屬夾雜 85
5.11坡口間隙變化導(dǎo)致焊縫氣孔 86
5.12小口徑薄壁管管尾焊偏及咬邊 88
5.13擴(kuò)徑壓坑 89
5.14內(nèi)焊縫氫氣孔 90
5.15噘嘴引起的燒穿 93
5.16鋼板銹蝕產(chǎn)生的焊縫氣孔 95
第6章操作方法不當(dāng)產(chǎn)生的焊接缺陷 97
6.1地線位置導(dǎo)致的咬邊 97
6.2焊偏導(dǎo)致未熔合 99
6.3焊偏 100
6.4母材氣孔 101
6.5懸臂抖動產(chǎn)生的內(nèi)咬邊 102
6.6焊接電弧不穩(wěn) 103
6.7外焊縫CO氣孔 104
6.8電弧燒傷 105
第7章其他因素產(chǎn)生的焊接缺陷 107
7.1外焊縫氫致冷裂紋 107
7.2預(yù)焊縫氣孔 109
7.3補(bǔ)焊焊縫性能不合格 109
7.4內(nèi)焊縫管尾裂紋 111
7.5預(yù)焊修補(bǔ)焊縫未熔合 112
7.6預(yù)焊修補(bǔ)導(dǎo)致未焊透 114
參考文獻(xiàn) 116