直缝焊管预焊缺陷对钢管质量的影响
现代直缝埋弧焊钢管的制造工艺中,均设置连续预焊工序。其作用是对成形后的管坯进行定型、成形缝定位和内焊封底,以保证钢管外形尺寸和有利于管内焊接,从而提高焊管质量和生产效率。但在预焊作业过程中,因各种因素的影响,有时不可避免地会产生焊接缺陷。这些缺陷往往又直接导致钢管内外埋弧焊缺陷的产生,因而提高直缝埋弧焊管质量必须控制好预焊质量。
直缝埋弧焊预焊常见缺陷
由于预焊自身的特点,在作业时常常会产生背面焊瘤、烧穿、错边、焊偏、断焊(断弧)、焊缝余高过低或过高、气孔及夹渣等缺陷。其中烧穿、断焊(断弧)较容易被发现,及时采取补焊修复,一般不会对内外焊质量产生较大影响。
预焊缺陷对内外埋弧焊质量的影响
(1)背面焊瘤背面焊瘤对内焊缝质量、跟踪及焊接过程的稳定性将产生较大的影响。内焊的焊枪头部一般装有导向轮,以稳定焊头和导向跟踪。当导向轮在坡口内遇到焊瘤时,焊头将突然升高,焊丝空间位置(焊丝伸出长度和间距)和电弧长度将发生急剧变化,这将导致焊缝产生夹渣、未焊透、焊缝外表面成形不良等缺陷。同时导向轮也容易偏离坡口中心,使焊缝焊偏。当电弧燃烧至焊瘤处时,电弧将突然变短,甚至发生短路熄弧,影响正常焊接。由此可见,一处焊瘤往往可能导致两处内焊缺陷。
(2)错边错边对内外焊缝的熔深和断面几何形状将产生不利的影响,错边超差将直接导致焊管降级或报废。
(3)焊偏、焊缝余高过低或过高焊偏、焊缝余高过低是内焊产生烧穿、裂纹等缺陷的主要因素。焊偏和余高过低实质上是封底焊缝厚度减小或无封底焊缝(严重焊偏时),同时也将引起成形缝的拘束强度降低,因而内焊时很容易产生烧穿和裂纹缺陷。焊缝余高过高将引起外焊熔深减小和焊缝超高。
(4)气孔、夹渣预焊缝的气孔、夹渣是引起内外埋弧焊产生气孔和夹渣缺陷的主要原因之一。预焊缝气孔大多数分布于焊缝内部,即内气孔(少数气孔为表面气孔)。夹渣一般存在于手工补焊焊缝根部。内焊时,电弧可使焊缝根部和下部的预焊缝气孔、夹渣熔化或部分熔化掉。由于被熔化的气孔、夹渣在内焊缝根部,其气体和非金属夹渣物逸出焊缝表面的距离相对较远,需要的时间也相对较长,而且内焊的热输入一般较小,液态熔池金属在高温停留时间也较短,加之外界因素的影响(焊接规范不稳定、焊臂抖动、管内不平等),很容易使气体或非金属夹渣物被“围困”在焊缝金属中,形成焊缝近表面气孔或夹渣缺陷。这也揭示了在实际生产中,内焊缝点状缺陷(气孔、夹渣)较多,且绝大部分分布于焊缝近表面的原因。