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中小直径厚壁高频焊管厂
编辑:天津市通顺钢管厂   发布时间:2020-08-24

长期以来,小直径厚壁高频焊管厂的质量控制困难,本文从试制89mm8mm的泵线轴开始,初步研究了小直径厚壁高频焊管的生产问题。

生产设备是从英国引进的φ114mm焊管机组。

其特点是,带钢通过预弯曲框架后,采用排辊成形,该成形方法相对于带钢的边缘伸长小,不会发生“波浪”和“鼓包”现象。

带钢边缘状况对焊管质量的影响

在试制过程中,生产的焊管取样进行挤压试验,钢管外径压下不足1/3时焊接裂纹,扩口试验也不合格。排除挤压力小、带钢宽度不足、温度高等因素,发现在焊接厚壁管时,钢的边缘状况对焊接质量有很大影响。

焊接钢管时,高频电流所具有的表皮效应和邻近效应首先是在钢管的上面和下面通电,由于带钢v形对接的短环,下半部分的加热速度高于上半部分,下半部分焊接良好时上半部分加热不足,上半部分达到正常焊接温度时,下半部分已经过热。生产中使用的纵向剪切钢带,由于在纵向剪切过程中厚,相同剪切刀的两侧上半部分被滚切,下半部分被撕裂的毛刺,在按压力的作用下,毛刺部位比剪切部位宽0.30~0.50mm,缠绕在管筒上后,带钢通过v型对接进行焊接针对这种情况,在生产中加入刨削装置,将带钢边缘的I形或ii形对接,保证了焊接质量。

加热段烧烤段对厚壁焊管质量的影响

试制时发现挤压扩口试验不合格的焊管,其低倍金相组织,双腰鼓区域完全清晰,中间腰部达1/3壁厚,金属流线上升角在50左右,完全符合标准。观察样品高倍金相组织发现,焊接在管内外壁两侧为较粗大的魏氏组织珠光体,中间部组织呈粗大块状珠光体,该现象在传统薄壁管焊接时未出现。

在管坯边缘加热焊接时,管坯侧边缘加热区域的温度呈梯度分布,在同一截面中,管坯的内外表面温度高于中心部,加热区域等温线呈u字状,管坯在焊接中沿挤出方向移动时,中心部温度低于管坯的内外表面,温度达到焊接温度时,管坯的边缘达到熔融状态,中心和边缘熔融这种现象在焊接厚壁管时显着出现,但在焊接薄壁管时,由于管壁较薄,管坯加热温度梯度不明显,即使加热段的烧烤段调整不合理,焊接也只反映假焊、漏焊等缺陷。适当增加这两级距离,降低高频电流,问题就会得到解决。对焊接进行正火处理,改善焊接组织

由于焊接钢管是局部加热后制造的,焊接区域受到加热、冷却、组织应力、挤压-压缩-弯曲等综合应力的影响,焊接强度、硬度高、塑性、韧性低,力学性能不均匀。对焊接进行正火处理后,焊接区域的晶粒细分为7~8级,组织得到改善,挤压形成的焊接区域和金属流线消失,焊管整体性能提高。

结论

φ89mm×8mm泵筒为例,从几个方面分析了影响中小直径厚壁高频焊管质量的因素,提出了生产中刨削装置,对带钢边缘与I形或ii形对接的加热段适当增加烧蚀段距的焊接采取正火处理等改善措施。今后还将对该问题进行深入分析研究,进一步提高小直径厚壁高频焊管的质量。


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