高頻直縫焊接質(zhì)量缺陷及處理
發(fā)布者： 源晟鍵 時(shí)間：10/7/2019 4:26:17 PM
高頻焊管焊接缺陷及其分析
高頻直縫焊接鋼管的焊接質(zhì)量缺陷有裂縫、搭焊、漏水、劃傷等等。下面僅對(duì)裂縫、搭焊這兩個(gè)主要缺陷進(jìn)行分析：
一、 裂縫
裂縫是焊管的主要缺陷，其表現(xiàn)形式可以由通常的裂縫，局部的周期性裂縫，不規(guī)則出現(xiàn)的斷續(xù)裂縫。也有的鋼管焊后表面未見(jiàn)裂縫，但經(jīng)壓扁、矯直或水壓試驗(yàn)后出現(xiàn)裂縫。裂縫嚴(yán)重時(shí)便漏水。產(chǎn)生裂縫的原因很多。消除裂縫是焊接調(diào)整操作中最困難的問(wèn)題之一。
下面分別從原料方面、成型焊接孔型方面和工藝參數(shù)選擇方面進(jìn)行分析。
1.原料方面
（1）鋼種，即鋼的化學(xué)成分對(duì)焊接性能有明顯的影響，鋼中所含的化學(xué)元素都或多或少、或好或壞地影響著焊接性能。高頻焊由于焊接溫度高，擠壓力大等原因，比低頻焊允許的化學(xué)范圍要廣些，可以焊接碳素鋼、低合金鋼等。碳素鋼主要含有碳、硅、錳、磷、硫五種元素。低合金鋼還可以含有錳、鈦、釩、鋁、鎳等各種元素。
下面分述各種元素對(duì)焊接性能的影響。
1.碳 碳含量增加，是焊接性能降低，硬度升高，容易脆裂。低碳鋼容易焊接。
2.硅 硅降低鋼的焊接性，主要是容易生成低镕點(diǎn)的SiO2夾雜物；增加了熔渣和溶化金屬的流動(dòng)性，引起嚴(yán)重的噴濺現(xiàn)象，從而影響質(zhì)量。
3.錳 錳使鋼的強(qiáng)度、硬度增加，焊接性能降低，容易造成脆裂。
4.磷 磷對(duì)鋼的焊接性不利。磷是造成藍(lán)脆的主要原因。
5.銅 含量小于0.75%時(shí)，不影響鋼的焊接性。含量再高時(shí)，使鋼的流動(dòng)性增加，不利于焊接。
6.鎳 鎳對(duì)鋼的焊接性沒(méi)有顯著的不利影響。7)鉻 鉻使鋼的焊接性能降低,高熔點(diǎn)氧化物很難從焊縫中排除。
8.鈦 鈦能細(xì)化晶粒，鈦增加鋼的焊接性能，鈦能使鋼的流動(dòng)性變差，粘度大。
9.硫 硫?qū)е潞缚p的熱裂。在焊接過(guò)程中硫易于氧化，生成氣體逸出，以致在焊縫中產(chǎn)生很多氣孔和疏松。硫不利于焊接并且降低鋼的機(jī)械性能，通常鋼中硫被限制在規(guī)定的微量以下。
10.釩 釩能顯著改善普通低合金鋼的焊接性能。釩能細(xì)化晶粒、防止熱影響區(qū)的晶粒長(zhǎng)大和粗化，并能固定鋼中一部分碳，降低鋼的淬透性。
11.鋁 鋁對(duì)鋼的焊接性能的影響使鋼中鋁含量的不同而不同，一般說(shuō)來(lái)，脫氧后殘留在鋼中的鋁，對(duì)焊接性能影響不大，如果作為合金元素加的量較大時(shí)，則和硅的作用相似，降低鋼的焊接性能。
12.氧 氧在鋼中是作為有害元素來(lái)看待的，較高的含氧量在焊接時(shí)形成較多的FeO殘留在焊縫處，從而降低了焊接性能。
13.氫 氫是造成發(fā)裂的原因。
14.鈮 鋼中加入0.005～0.05%的鈮，能提高屈服強(qiáng)度和沖擊韌性，改善焊接性能。
15.鎬 鋯能改善焊接金屬的致密性。
16.鉛 鉛對(duì)鋼的焊接性能沒(méi)有顯著影響。
某個(gè)鋼中里面所行各種元素對(duì)該鋼中綜合的焊接性能的影響，以碳當(dāng)量來(lái)衡量。碳當(dāng)量上限為0.65～0.70%。超過(guò)該上限，則焊縫易脆裂，硬度上升，焊接質(zhì)量不好，飛鋸切斷和切斷困難。
（2）帶鋼成分有偏析，尤其是B2F、B3F帶鋼卷的頭部，通常都是沸騰鋼錠的頭部，成份偏析比較嚴(yán)重，含有較多的雜質(zhì)和氧化物，焊接性能不好。因此，同一卷帶鋼在頭部易出現(xiàn)裂縫。
（3）帶鋼有夾層，特別是邊緣夾層是產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。
（4）帶鋼寬度不夠，對(duì)于超出負(fù)偏差的帶鋼就不能充滿擠壓滾孔型，焊接壓力不夠，甚至無(wú)壓力，造成裂縫。
（5）帶鋼厚度變化較大，焊接電流忽大忽小，產(chǎn)生裂縫。
（6）帶鋼邊緣不整齊，呈鋸齒狀，或缺肉，或撕裂，焊接以后出現(xiàn)不規(guī)則斷續(xù)小裂縫。
（7）由于縱剪時(shí)圓盤(pán)刀間隙過(guò)大或刀刃磨損嚴(yán)重造成帶鋼邊緣毛刺過(guò)大，成型時(shí)毛刺向外易產(chǎn)生裂縫。為防止產(chǎn)生裂縫拆卷時(shí)將帶鋼反方向上斜，使成型時(shí)毛刺向內(nèi)。
2.成型和焊接孔型方面
1）成型封閉孔的導(dǎo)向環(huán)損壞，造成啃邊，易出現(xiàn)裂縫。
2）擠壓輥軸承損壞，造成焊接壓力不夠，易出現(xiàn)裂縫。
3）擠壓輥孔型設(shè)計(jì)不合理，或者使用錯(cuò)誤孔型使帶鋼成型為尖桃形，焊接壓力內(nèi)大外小，易出現(xiàn)裂縫。
4）擠壓輥加工不合格，上下兩個(gè)軸承臺(tái)、中間軸孔和外部圓孔型這幾個(gè)園不同心。當(dāng)不同心度比較大時(shí)（0.10～0.20毫米）擠壓輥呈偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，造成擠壓力不穩(wěn)定，易出現(xiàn)裂縫。
5）擠壓輥孔型磨損嚴(yán)重，造成上壓力減小呈尖桃形，焊接后出現(xiàn)裂縫。
3.工藝參數(shù)選擇方面
1）焊速過(guò)高，造成溫度低，產(chǎn)生裂縫。
2）焊速過(guò)低，造成溫度過(guò)高，易產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象，壓扁后易裂開(kāi)。嚴(yán)重的甚至在焊縫處產(chǎn)生氣孔。
3）壓力小，低熔點(diǎn)的夾雜物不易擠出，而且壓力小熔化金屬之間結(jié)合力小，焊縫受力時(shí)易產(chǎn)生開(kāi)裂。
4）焊接溫度低，焊不上，應(yīng)降低速度。
5）焊接溫度過(guò)高，電流過(guò)大，易產(chǎn)生過(guò)燒甚至有氣孔及氧化物，應(yīng)提高速度。
6）電極或感應(yīng)器位置不適當(dāng)，距擠壓輥中心線過(guò)遠(yuǎn)，造成熱量消耗大，溫度低，焊接質(zhì)量不良。
7）開(kāi)口角過(guò)小，造成焊接電流不穩(wěn)定，在過(guò)梁處發(fā)生小的爆破形成砂眼，產(chǎn)生焊接裂縫。
二、搭焊
搭焊是管坯兩邊緣在焊接時(shí)錯(cuò)位，雖刮除外毛刺仍能看到錯(cuò)位的痕跡。其原因有：
1）成型質(zhì)量不好。成型管坯兩邊緣不平時(shí)出現(xiàn)通常的搭焊，成型邊緣有波浪和鼓包時(shí)，出現(xiàn)局部的小的搭焊。
2）生產(chǎn)薄壁管時(shí)，擠壓力不當(dāng)，容易引起大旱。在擠壓輥孔型中心管體里面安裝一個(gè)小托輥，能有效地克服薄壁管的搭焊。
3）擠壓輥安裝不平，一高一低，造成搭焊。
4）帶鋼邊緣縱剪不良，卷邊或邊緣毛刺過(guò)大，造成搭焊。
5）成型立輥、水平輥和擠壓輥軋制中心線不在一條直線上，或者帶鋼有鐮刀彎，造成成型不穩(wěn)定，焊縫扭轉(zhuǎn)，造成搭焊。
6）阻抗器前端位置正好在擠壓輥中心線處時(shí)，擴(kuò)口強(qiáng)度值和壓扁強(qiáng)度值最好。當(dāng)超過(guò)擠壓輥中心線，伸向定徑機(jī)一側(cè)時(shí)，擴(kuò)口強(qiáng)度和壓扁強(qiáng)度都明顯下降。當(dāng)不到中心線而在成型機(jī)一側(cè)時(shí)，也是焊接強(qiáng)度降低。
邊緣鋼質(zhì)形態(tài)對(duì)對(duì)焊接質(zhì)量的影響
1. 非金屬夾雜物
在鑄錠時(shí)由于偏析形成的非金屬夾雜物，經(jīng)熱軋縱切以后，暴露在帶鋼邊緣部分，成型焊接時(shí)，影響焊接性能，使焊接質(zhì)量降低。
2. 邊緣夾層
在鑄錠時(shí)形成的縮孔和疏松組織，經(jīng)熱軋縱切以后，殘留在帶鋼邊緣部分，可以明顯看到夾層，或者不顯著的夾層，焊接時(shí)影響焊接質(zhì)量，造成裂縫。
3. 殘余氧化物
邊緣部分殘余大量的氧化物，焊接時(shí)不能全部被清除出焊縫，殘留在焊縫里面，而影響焊接質(zhì)量。
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