高频焊管焊缝质量事故分析.docx

高频焊管焊缝质量事故分析我们在日常生产中，经常会出现焊缝质量事故，我们对焊缝质量事故 做了以下几个方面的分析，仅供大家参考1. 通长搭焊 搭焊是指管坯的两个边部叠落在一起后所形成的错 位粘接在长度上，搭焊有长短之分，一般在数米之上，甚至更长在错位方 面有零点几毫米的稍微错位，又等于壁厚的完全错位造成通长搭焊主要有以下几方面因素：〔1〕挤压辊轴向串动 由于 挤压辊和挤压辊轴的定位不稳定，以及在组装中，其它零部位协作不严密所形 成的旷量等因素，都会使挤压辊出现轴向窜动和径向摇摆，这时挤压辊的孔型 就会不吻合而造成搭焊〔2〕轴承损坏 轴承损坏后，就会破坏挤压辊的正常位置以两辊 式挤压辊装置为例，一般在挤压辊内装有上下两套轴承，当其中一套损坏后， 挤压辊失去限制，焊缝就会高出而造成搭焊在生产运动中，我们可以视察挤 压辊的摇摆上端轴承损坏时，辊子的摇摆幅度大一些，下端的轴承损坏时， 辊子的摇摆幅度就小一些，这轴承损坏程度也有必须的关系导向辊的轴承损 坏后，不但不能很好地限制管坯的焊缝方向，而且导环也可能会对管坯边缘造 成压损，使焊缝高度发生改变，稍不适宜便会发生搭焊事故〔3〕挤压辊轴弯曲 仍以两辊式挤压辊装置为例，挤压辊轴弯曲有 两种缘由：一是长期上顶丝压力缺乏的外弯曲；二是上顶丝压力过大时内弯曲。

检查时，释放顶紧装置，可将钢板尺的立面放置在辊子的端面上，以检查另一 个辊子的端面与钢板尺的倾斜角当轴内弯曲时，划伤那么由不弯轴的辊子所 造成4)挤压力大 这种状况的搭焊管，一般发生在薄壁管生产中因为 薄壁管生产中，管坯的钢度较差，一旦挤压力过大时，管坯宽度在孔型内产生 了太大的余量后不能被接纳，而向其它空间运动造成搭焊所以孔型设计师， 要依据不同的管子壁厚选择适当的孔型半径和辊缝留量，并留意适度调整挤压 量当然只要我们严把辊子的质量关，这种搭焊现象是可以克制的2. 周期搭焊 搭焊为连续性的出现，时有时无，搭焊长度也 长短不等有时搭焊为比拟有规律的等距离出现，有时搭焊位比拟有规律的出 现对于这些搭焊现象，我们统称为周期性搭焊周期性搭焊一般发生在生产 的中后期阶段，主要由以下缘由造成：〔1〕导环裂开 当封闭孔型磨损之后，就不能有效限制管坯正常运行， 使管坯在孔型内来回摇摆，而导环裂开出现豁口后，管坯在运行过程中，边缘 就会被导环的豁口压陷下去，从而形成搭焊管的产生这种搭焊管搭焊周期长 度一样，规律性强，比拟简单判定一般随着裂开后的导环旋转，便可发觉被 压陷的痕迹〔2〕孔型磨损 主要是指封闭孔型的上辊底径部位出现台阶状，以 及开口孔型的立辊孔型上边部出现台阶状。

当管坯在孔型内发生摇摆时滑向孔 型凸台部位后，便会使管坯边缘产生压陷痕迹而形成搭焊瞬间的滑入又滑出， 搭焊就小一些，反之搭焊就长一些消退这种搭焊管的最好方法，就是在正常 生产中留意合理进展调整，使孔型磨损匀称，幸免出现台阶状，一旦发觉孔型 弧面出现不规那么的形态后，刚好更换，以彻底杜绝搭焊的产生〔3〕孔型弧面异物 有时在孔型的弧面上，因某种缘由而粘连上其他 金属异物时，就会使管坯外表出现压陷性的伤痕，当这种异物粘连位置正处于 管坯边部运行轨迹时，就会造成短小的等距离的周期性搭焊一般状况下，这种现象是很少发生的李涵钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的限制、感应圈和阻抗器位置的放置 等对钢管焊缝的焊接质量影响很大.钢管焊缝间隙的限制钢带进入焊管机组经成 型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量, 使得焊缝间隙限制在1〜3mm，并使焊口两端保持齐平.焊缝间隙限制得过大，会使 焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂 ;焊缝间隙限制得过小,由于热量过大,造成焊 缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量.高频感应圈位置的调控感应圈应放 置在与钢管同一中心线上 ,感应圈前端距挤压辊中心线的距离 ,在不烧损挤压辊 的前提下,应视钢管的规格而尽量接近 .假设感应圈距挤压辊较远时,有效加热时 间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透 ;反之感应圈易烧毁挤压 辊.阻抗器位置的调控阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒 ,阻抗器的截面积通常 应不小于钢管内径截面积的 70%,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成 一个电磁感应回路,产生邻近效应,涡流热量集中在管坯焊缝边缘旁边 ,使管坯边 缘加热到焊接温度.阻抗器应放置在 V 形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处, 使其中心线与管筒中心线一样 .如阻抗器位置放置的不好 ,影响焊管的焊接速度 和焊接质量,使钢管产生裂纹.高频焊接工艺参数 —输入热量的限制高频电源输 入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量 .将电能转换成热能时 ,其输入热量的公 式为Q=KI2Rt(1)式中Q—输入管坯的热量;K—能量转换效率;I—焊接电流;R— 回路阻抗;t一加热时间.加热时间:t=Lv(2)式中L一感应圈或电极头前端至挤压辊 的中心距;v—焊接速度.当高频输入的热量缺乏且焊接速度过快时,使得被加热的 管体边缘达不到焊接的温度 ,钢铁仍保持其固态组织而焊接不上 ,形成了未熔合 或未焊透的裂纹 ;当高频输入热量过大且焊接速度过慢时 ,使得被加热的管体边 缘超过了焊接温度,简单产生过热甚至过烧,使焊缝击穿,造成金属飞溅而形成缩 孔.从公式(1)、(2)中可知,可以通过调整高频焊接电流(电压)或调整焊接速度的方 法,来限制高频输入热量的大小,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿 ,获得焊接 质量优良的钢管。

在高频焊管生产过程中 ,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的须要 ,那么要对钢 管生产过程中影响产品质量的因素进展分析通过对本公司①76mm高频焊接钢管机组某月 份不合格品的统计 ,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊 调整、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它缘由等七个方面其中原材料占 32 .44% ,焊 接工艺占 24 .85 % ,轧辊调整占 22 .72 % ,三者相加占 80 .01 % ,是主要环节而轧辊材质、 设备故障、生产环境及其它缘由等四个方面的要素 ,对钢管产品质量的影响占19.99% ,属相 对次要环节因此 ,在钢管生产过程中 ,应对原材料、焊接工艺和轧辊调整三个环节进展重点 限制2 原材料对钢管焊接质量的影响 影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带 的外表缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面 ,因此 ,应从这三个方面进展重点限制1〕钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素构造钢 ,主要的牌号有Q195、Q215、Q235 SPCC SS400 SPHC等多种钢带屈服点和抗拉强度过高，将造成钢 带的成型困难 ,特殊是管壁较厚时 ,材料的回弹力大 ,钢管在焊接时存在较大的变形应力 ,焊 缝简单产生裂缝。

当钢带的抗拉强度超过635 MPa、伸长率低于10 %时，钢带在焊接过程 中焊缝易产生崩裂当抗拉强度低于30 0MPa时，钢带在成型过程中由于材质偏软，外表简 单起皱纹可见 ,材料的力学性能对钢管的质量影响很大 ,应从材料强度方面对钢管质量进展 有效地限制〕钢带外表缺陷对钢管质量的影响钢带外表缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种 , 镰刀弯和波浪形一般出此时此刻冷轧钢带轧制过程中 ,是由压下量限制不当造成的在钢管 成型过程中 ,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转 ,简单使钢管焊缝产生搭焊 ,影响钢 管的质量钢带的啃边 (即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象 ) ,一般出此时此刻纵剪带 上 ,产生缘由是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋锐造成的由于钢带的啃边 ,时时出现局部缺肉 , 使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性3〕钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时 ,焊接钢管时的挤压力减 小 ,使得钢管焊缝处焊接不坚固 ,出现裂缝或是开口管 ;当钢带的宽度大于允许偏差时 ,焊接 钢管时的挤压力增加 ,在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷所以 ,钢带宽度的波 动 ,不但影响了钢管外径的精度 ,而且紧要影响了钢管的外表质量。

对要求同一断面壁厚差不 超过规定值的钢管 ,即要求壁厚匀称程度高的钢管 ,钢带厚度的波动 ,会将同一卷钢带厚度 差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差 ,使大批钢管厚度超出允许偏差而判废厚度的波 动不仅影响成品钢管的厚度精度 ,同时 ,由于钢带的厚薄不一 ,使钢管在焊接时 ,挤压力和焊 接温度不稳定 ,造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定此外 ,由于钢材内部存在着夹层、杂质、 沙眼等材料缺陷 ,也是影响钢管质量的一个重要因素因此 ,在钢带焊接前 ,要检查每卷钢带 的外表质量和几何尺寸 ,对钢带质量不符合标准要求的 ,不要进展生产 ,以免造成不必要的 损失3 高频焊接对钢管质量的影响 在钢管高频焊接过程中 , 焊接工艺及工艺参数的限制、感应 圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大1〕 钢管焊缝间隙的限制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后 ,形成有开口间隙的圆形钢管管坯，调整挤压辊的挤压量，使得焊缝间隙限制在1〜3mm,并使焊口两端保持 齐平焊缝间隙限制得过大 ,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂 ;焊缝间隙限制得过小 , 由于热量过大 ,造成焊缝烧损 ,熔化金属飞溅 ,影响焊缝的焊接质量。

2〕 高频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上 ,感应圈前端距挤压辊中心 线的距离 ,在不烧损挤压辊的前提下 ,应视钢管的规格而尽量接近假设感应圈距挤压辊较远 时 ,有效加热时间较长 ,热影响区宽 ,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透 ;反之感应圈易烧毁 挤压辊3〕 阻抗器位置的调控阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒 ,阻抗器的截面积通常应不小于钢 管内径截面积的 70 % ,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路 ,产 生邻近效应 ,涡流热量集中在管坯焊缝边缘旁边 ,使管坯边缘加热到焊接温度阻抗器应放置 在 V 形区加热段 ,且前端在挤压辊中心位置处 ,使其中心线与管筒中心线一样如阻抗器位 置放置的不好 ,影响焊管的焊接速度和焊接质量 ,使钢管产生裂纹4〕高频焊接工艺参数——输入热量的限制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热 量将电能转换成热能时 ,其输入热量的公式为 :Q=KI2 Rt (1)式中Q—输入管坯的热量；K—能量转换效率；I—焊接电流；R—回路阻抗；t—加热时间加热时间 :t=Lv (2)式中L—感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v—焊接速度。

当高频输入的热量缺乏且焊接速度过快时 ,使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度 ,钢铁 仍保持其固态组织而焊接不上 ,形成了未熔合或未焊透的裂纹 ；当高频输入热量过大且焊接 速度过慢时 ,使得被加热的管体边缘超过了焊接温度 ,简单产生过热甚至过烧 ,使焊缝击穿 , 造成金属飞溅而形成缩孔从公式 (1)、(2)中可知 ,可以通过调整高频焊接电流 (电压 )或调 整焊接速度的方法 ,来限制高频输入热量的大小 ,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿 ,获 得焊接质量优良的钢管4 轧辊调整对钢管质量的影响 从钢管废品因果分析图可看出 ,轧辊调整是属钢管的操作工 艺在生产过程中 ,轧辊损坏或磨损紧要时 ,在机组上须要更换局部轧辊 ,或某个品种连续生 产了足够的数量 ,须要更换整套的轧辊这时都应对轧辊进展调整 ,以获得良好的钢管质量 如轧辊调整得不好 ,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体外表有压痕或划 伤 ,钢管椭圆度大等缺陷 ,因此 ,换辊时应驾驭轧辊调整的技巧1 ) 更换钢管规格 , 一般都对整套轧辊进展更换轧辊调整的方法是 : 用钢丝从机组入口到出 口拉一条中心线 ,进展调整 ,使各架孔型在一条中心线上。