怀化直缝焊管厂家
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产品描述

直缝钢管射线常见缺陷问题分析
常见的直缝钢管焊接缺陷有焊缝尺寸不符合要求、咬边、烧穿、气孔、夹渣、未焊透、未熔合及裂纹等。在射线探伤底片评定时,它们在底片上出现的位置,表现的影像有一定的特点。
常见焊接缺陷
气孔
气孔是指焊接时熔池中的气泡在凝固时未能及时逸出而残留下来所形成的空穴。在焊缝中常见的气孔分为球状气孔分为球状气孔、条形气孔和缩孔。
球孔在底片上多呈现为黑色圆点,轮廓比较圆滑,中心黑度较大,沿边缘渐淡。有的单个分散出现,有密集成群,还有的平行于焊缝轴线成链状分布。
条状气孔分为沿焊缝方向的条孔和沿结晶方向的斜针状气孔。前者多平行于焊缝轴线,黑度均匀较淡,轮廓清晰,起点多为圆形,并沿焊缝方向逐渐均匀变细,终端呈尖形。后者有时单个出现,有时呈礼花状弥散分布。其影像特点是一端保持着气孔的半圆形,一端呈尖状,其宽度逐渐变窄,黑度淡而均匀,多沿结晶方向斜向分布,有时呈"八"字形分布的特点。
缩孔按其成因分为晶间缩孔和弧坑缩孔。晶间缩孔是焊缝冷却过程中,残留气体在枝晶间形成的长条形缩孔,这种气孔垂直于焊缝表面,在底片上多呈现为较大黑度的圆点或长圆形影像,又叫针孔。针孔危害性较大,容易导致泄漏。弧坑缩孔又称为火口缩孔。主要焊缝的末端未填满,而在的后续的焊接操作中未消除而形成的缩孔。在底片上表现为黑色浅淡影像中有一黑度明显大于周围黑度的块状影像。黑度均匀,轮廓不是很清晰,外形不规则有收缩的线纹。
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高质量不锈钢直缝焊管制造流程:
(一)原材料
高质量不锈钢无缝焊管使用的原材料为冷轧不锈钢带材,要求表面质量状态达到BA级别。钢带边缘整齐,不能有毛刺,镰刀湾、波浪等影响焊机质量的缺陷。钢带内部不能有结疤、分层、杂质等缺陷,钢带需在氢气保护气氛下进行光良退火处理,表面不能存在氧化现象。钢带物理性能、化学成份必须满足要求。
钢带入厂使用前,必须对钢带进行详细的检验。检验项目包括:带刚厚度、带刚宽度、带刚边缘质量状态、外观。物理性能检验包括:拉伸强度、屈服强度、延伸率,必要时,要对带刚的晶粒度进行检查。检验合格后才可以用于焊管生产。
(二)开卷
钢带在进行进入焊管机组前,需要使用钢带开卷机展开钢带,比较后的钢带,需要增加矫平机构对钢带进行矫平处理,确保在钢带在平直状态下进入焊管机组的成型部位,顺利完成钢带的弯曲成型。
(三)管坯成型
使用连续辊弯成型设备,对钢带进行连续辊弯变形,制成开口管坯。钢带需通过焊管机组的导入模块、粗轧模块、闭合模块几个功能模块的共同作用,每个模块分别使用不同类型的轧辊实现对钢带不同部位的弯曲成型,终将钢带由平面逐渐弯曲,形成开口管坯,做好焊接成管的准备。连续辊弯成型设备一般是由9组平辊,平辊中间间隔8组立辊组成,前面的4平辊和4立辊为粗轧道次,主事对钢带进行弯曲,剩余的属于闭合道次,完成钢带的闭合形成管状。
轧辊的设计目前已经可以使用专用的轧辊设计软件进行精确设计,其中使用比较广泛的,功能比齐全的设计软件是德国DATA M软件公司开发出的轧管机辊型设计软件。该软件以 Auto Cad为基础,通过对每个辊弯成型轧辊的精确设计,实现精确的成型控制,并且通过该软件自带的变形分析功能,通过模拟钢带的变形过程,在设计过程中消除潜在的引起焊接缺陷的变形问题,提前进行优化设计。
(四)连续焊接
钢带经过连续辊弯成型机组后,制成开口管坯。使用TIG焊接设备,进行连续焊接,制成圆管。TIG焊接的大优点是焊道平整,没有飞边和毛刺。
焊接过程中使用氩气作为保护性气体,防止焊缝凝固冷却前与氧气接触发生氧化。将氩气通入管内部起到保护内部焊缝的作用,通入焊的氩气用于保护钨极。在熔池周围形成氩气保护层,保护熔池和焊缝不发生氧化。
焊接过程要求必须焊透,不能存在虚焊、偏焊、咬边、结疤等焊接缺陷,这些焊接缺陷在管材承受高压时会发生泄露风险。
焊接过程属于自熔焊,没有填料,在焊缝处会发生减薄现象,焊缝处壁厚减薄量不能超过管材壁厚的10%,否则会降低焊缝处的强度。
(五)焊缝整平
由于焊接电流的冲击力和重力的影响,造成管内部焊缝出现突出,外部焊缝也会出现凹陷,这些问题如果使用在普通低压流体环境中,不会产生影响。如果使用在高温、高压、高速流体环境中,会引起使用问题。必须使用专用焊缝整平设备消除此缺陷。
焊缝整平设备的工作原理是:在焊管内设置一根比管内径小0.20mm的芯棒,芯棒通过钢丝绳与气缸连接。通过气缸的动作可以将芯棒固定的特定区域内移动。在芯棒长度范围内,使用一组上下轧辊,垂直于焊缝位置进行往复运动轧制焊缝。在芯棒与轧辊的轧制压力下,消除突起和凹陷,使焊缝处的轮廓与管轮廓平滑过渡。
在进行焊整平处理的同时,焊缝内部的粗大晶粒组织会被压缩,还会起到增强焊缝组织密度,提高强度的作用。
(六)焊缝整平
钢带进行辊弯成型过程中,会产生加工硬化,不利于管材的后期加工,特别是进行弯管加工。焊接过程中,焊缝处会产生粗大的晶粒组织,在焊缝处会存在焊接应力,特别是在焊缝与母材连接处,由于不同的组织形态,会在后期使用过程中造成开裂隐患。需要使用热处理设备消除加工硬化、细化晶粒组织。
目前常用采用的热处理工艺为氢气保护气氛下的光亮固溶处理,将不锈钢管材加热到 1050°以上,经过一段时间的保温,是内部组织形态发生转变,形成均匀的奥氏体组织,在氢气气氛保护下,不发生氧化。
采用的设备为在线光亮固溶( 退火) 设备。设备与辊弯成型机组连接,在焊管同时在线进行光亮固溶处理,加热设备采用中频或高频电源进行快速加热。通入纯氢或氢氮气氛进行保护。退火后的管材硬度控制在180±20HV既可以满足后期加工和使用要求。
(七)定径精整
焊管的外径尺寸,在焊接和热处理过程中焊管会发生变形,造成外径尺寸无法满足使用要求,需要进行定径精整。通常使用的定径精整机组由4组平辊和4组侧辊组成,平辊设计成平椭圆形(或圆形),侧辊设计成立椭圆(或圆形)。定径量依据管外径和壁厚的不同,一般情况在0.20~0.50mm范围内。经过定径精整后管外径公差可以控制在±0.05mm以内,完全可以满足使用精度要求。
(八)在线探伤
由于承受一定压力,并且需要一定的可靠性,焊缝仅依靠压力检测很难检测出焊缝内部缺陷,焊缝质量控制需要更高灵敏度和可靠度的焊缝检测设备,满足焊缝的质量控制。目前比较成熟和普遍使用的是在线涡流探伤或者超声波探伤,期特点是灵敏度高,实时在线进行100%检测。操作者可以根据报警信息随时对焊接状态进行修正,减少不合格品的生产,并且配合在线标记系统可以对缺陷部位进行标记,通过使用分选系统还可以将缺陷产品自动隔离,实现过程控制。
(九)定尺切割
使用在线定尺切割设备,依据客户要求的长度,进行定尺切割,可以采用旋切( 无屑) 技术,与有屑切割相比,无屑切割具有没有切割毛刺的特点,在后期可以不进行端口的去毛刺,节省制造成本的同时不会产生切屑,不会对管内部造成污染,利于焊管的内部清洗。
在无屑切割过程中,机台沿着生产线方向,与管材的速度同步。夹紧装置夹紧管材,切割刀片以焊管为轴心旋转,同时,在气缸或者液压缸的作用下,缓缓向径向移动,逐渐对管壁施加压力,直至将管壁切断。
(十)矫直
辊弯成型机组生产的焊管直线度还无法满足使用要求,一般对此类焊管的直线度需要控制在0.10/100mm。需要使用矫直机对焊管进行矫直,达到所需产品要求。
(十一)压力测试
使用自动静态水压试验机,对焊管进行耐压测试,上料、冲水、压力测试、下料全部自动完成,保压一定时间后通过压差法分选处不合格焊管。
(十二)清洗干燥
焊管在完成机械加工后,需要进行后的清洗和干燥,清除管材内壁或者外壁上残留的冷却液、油污等污染物,然后使用进行热风烘干,防止运输和储存过程中产生锈迹。
(十三)成品检查
完成所有工序后,在包装发货前,要对终产品进行一次质量抽检,抽检的主要项目包括,外径尺寸、直线度、长度、外观,机械性能方面主要是屈服强度、拉伸强度、硬度,同时抽检进行爆破试验,检查管坯爆破的低压力值是否满足客户要求。
(十四)包装
对检查合格后的产品进行包装,做好焊管的防护,防止储存运输中产生划伤和碰伤,造成使用中的隐患。对管两端进行封口,防止尘土、砂石或者小动物进入管内。
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双面埋弧焊直缝钢管标准
(GB/T3091-2008)低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T3091-2008)也称镀锌电焊钢管,俗称白管,是由于输送水,煤气,空气油及取暖蒸汽,暖水等一般低压力流体或其他用途的钢管,钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。
外径和壁厚应符合GB/T21835的规定。
钢管长度通常300mm-1200mm。双面埋弧焊直缝钢管可以定尺,也可倍尺。
2质量问题编辑坯料的穿孔温度依据原料异样而有所异样。热扩钢管但大都在1200℃左右,含碳量和其他合金元素较多时温度要稍低一些。
加热操作第二个关键是尽量削减氧化皮数量。特别是在热揉捏肘,16Mn直缝钢管从东西寿数和揉捏管材的表面质量动身,恳求愈加严厉。
在16Mn直缝钢管的出产过程中,由于首要加工是在热状态下进行的,故加热操作是决议制品质量非常重要的工序。
如热用的炉子,依据它们的效果,分为加热炉和再加热炉两种;前者用于将坯料从常温加热到加工温度;后者用于在加工过程中将坯料再加热到必需的加工温度。
加热不妥将成为在管坯内表面或许外表面上呈现裂纹、折叠及偏疼等废品的缘由。
加热炉的方式有许多种,但首要运用的是环形加热炉。这种加热炉具有环形的炉底,它可缓慢地转变,坯料从入口处沿着炉底的直径方向装入,反转一用到出口处之的就可加热和均热到所规则温度的一种炉子。这种加热操作的关键在于将坯料均匀加热到适于加工的温度。由于穿孔对质量影响很大,也就是说,穿孔加工时的温度是影响质量的重要条件,所以一般要对穿孔加工时的坯料温度进行操控。
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高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应,使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态,经滚轮的挤压,使对接焊缝实现晶间接合,从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊(或压力接触焊),它无需焊缝填充料,无焊接飞溅,焊接热影响区窄,焊接成型美观,焊接机械性能良好等优点,因此在钢管的生产中受到广泛的应用。
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