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螺旋鋼管是以帶鋼卷板為原材料,經常溫擠壓成型,以自動雙絲雙面埋弧焊工藝焊接而成的螺旋縫鋼管。螺旋管將帶鋼送入焊管機組,經多道軋輥滾壓,帶鋼逐漸卷起,形成有開口間隙的圓形管坯,調整擠壓輥的壓下量,使焊縫間隙控制在1~3mm,并使焊口兩端齊平。那么,焊縫余高大對埋弧螺旋鋼管有何不利影響?應采取哪些措施對焊縫余高進行控制?
1焊趾處易形成應力腐蝕裂紋
對接接頭的應力集中主要是焊縫余高引起的。焊縫的余高愈嚴重,焊接接頭的強度反而會降低。焊后削平余高,只要不低于母材,減少應力集中,有時反而可以提高焊接接頭的強度。
焊縫的轉角半徑愈小,應力集中的程度則愈大;反之,應力集中的程度則愈小。因此,對埋弧焊焊縫的要求:一是余高要小;二是焊縫要圓滑過度,使轉象半徑R值增大。
如果不控制好焊縫余高和轉角半徑,則焊趾處的應力就大,以致焊管在服役這程尤其是在腐蝕介質中,易在焊趾處產生應力腐蝕裂紋。
焊縫在成型和焊接過程中不可避免地會產生殘余應力,因此管坯在成型、焊接后要消除殘余應力。擴徑可消除殘余應力,但是殘余應力很難完全消除,焊趾處的殘余應力也就不可能消除。為了預防在焊趾處產生應力腐蝕裂紋,這就需要控制好成型、焊接時的殘余應力,尤其是焊趾處的殘余應力。
2外焊縫余高大不利于防腐
作業時如采用環氧樹脂玻璃布進行防腐,外焊縫余高大,將使焊趾處不易壓牢。同時,焊縫越高則防腐層就越應加厚,因標準規定防腐層的厚度是以外焊縫的頂點為基準測算的,這就加大了防腐成本。
螺旋埋弧焊時往往容易出現“魚脊背形”的外焊縫,這就更難保證防腐的質量。因此,調整好焊頭的空間位置和焊接規范,減少或消除“魚脊背形”的外焊縫也是很重要的。
3外焊縫余高過大對水壓擴徑后的管形有影響
埋弧焊螺旋焊接鋼管在水壓擴徑時,是通過內腔與鋼管擴徑尺寸一致的左、右2部分外模將鋼管包住的,因此,焊縫的余高過大,在擴徑時焊縫承受的剪應力就大,焊縫2側就易出現“小直邊”現象。但經驗證明,當外焊縫的余高控制在2mm左右時,水壓擴徑時不會出現“小直邊”現象,管形不會受到影響。這是因為外焊縫的余高小,焊接接頭所承受的剪應力也小。只要這種剪應力在彈性變形范圍內,卸栽后產生回彈,管子就會恢復原狀。
4內焊縫余高大增加輸送介質的能源損失
輸送用埋弧焊螺旋焊管內表面若未做涂層防腐處理時,其內焊縫的余高大,則對輸送介質的摩擦阻力也大,由此將使輸送管線的能耗增加。