螺旋鋼管是以帶鋼卷板為原材料,經(jīng)常溫?cái)D壓成型,以自動(dòng)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(jī)組,經(jīng)多道軋輥滾壓,帶鋼逐漸卷起,形成有開(kāi)口間隙的圓形管坯,調(diào)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(duì)埋弧螺旋鋼管有何不利影響?應(yīng)采取哪些措施對(duì)焊縫余高進(jìn)行控制?
1焊趾處易形成應(yīng)力腐蝕裂紋
對(duì)接接頭的應(yīng)力集中主要是焊縫余高引起的。焊縫的余高愈嚴(yán)重,焊接接頭的強(qiáng)度反而會(huì)降低。焊后削平余高,只要不低于母材,減少應(yīng)力集中,有時(shí)反而可以提高焊接接頭的強(qiáng)度。
焊縫的轉(zhuǎn)角半徑愈小,應(yīng)力集中的程度則愈大;反之,應(yīng)力集中的程度則愈小。因此,對(duì)埋弧焊焊縫的要求:一是余高要小;二是焊縫要圓滑過(guò)度,使轉(zhuǎn)象半徑R值增大。
如果不控制好焊縫余高和轉(zhuǎn)角半徑,則焊趾處的應(yīng)力就大,以致焊管在服役這程尤其是在腐蝕介質(zhì)中,易在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。
焊縫在成型和焊接過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力,因此管坯在成型、焊接后要消除殘余應(yīng)力。擴(kuò)徑可消除殘余應(yīng)力,但是殘余應(yīng)力很難完全消除,焊趾處的殘余應(yīng)力也就不可能消除。為了預(yù)防在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,這就需要控制好成型、焊接時(shí)的殘余應(yīng)力,尤其是焊趾處的殘余應(yīng)力。
2外焊縫余高大不利于防腐
作業(yè)時(shí)如采用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布進(jìn)行防腐,外焊縫余高大,將使焊趾處不易壓牢。同時(shí),焊縫越高則防腐層就越應(yīng)加厚,因標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防腐層的厚度是以外焊縫的頂點(diǎn)為基準(zhǔn)測(cè)算的,這就加大了防腐成本。
螺旋埋弧焊時(shí)往往容易出現(xiàn)“魚(yú)脊背形”的外焊縫,這就更難保證防腐的質(zhì)量。因此,調(diào)整好焊頭的空間位置和焊接規(guī)范,減少或消除“魚(yú)脊背形”的外焊縫也是很重要的。
3外焊縫余高過(guò)大對(duì)水壓擴(kuò)徑后的管形有影響
埋弧焊螺旋焊接鋼管在水壓擴(kuò)徑時(shí),是通過(guò)內(nèi)腔與鋼管擴(kuò)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(guò)大,在擴(kuò)徑時(shí)焊縫承受的剪應(yīng)力就大,焊縫2側(cè)就易出現(xiàn)“小直邊”現(xiàn)象。但經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)外焊縫的余高控制在2mm左右時(shí),水壓擴(kuò)徑時(shí)不會(huì)出現(xiàn)“小直邊”現(xiàn)象,管形不會(huì)受到影響。這是因?yàn)橥夂缚p的余高小,焊接接頭所承受的剪應(yīng)力也小。只要這種剪應(yīng)力在彈性變形范圍內(nèi),卸栽后產(chǎn)生回彈,管子就會(huì)恢復(fù)原狀。
4內(nèi)焊縫余高大增加輸送介質(zhì)的能源損失
輸送用埋弧焊螺旋焊管內(nèi)表面若未做涂層防腐處理時(shí),其內(nèi)焊縫的余高大,則對(duì)輸送介質(zhì)的摩擦阻力也大,由此將使輸送管線(xiàn)的能耗增加。