厚壁直缝埋弧焊管焊接横向裂纹的分析与控制

针对某工程使用的厚壁直缝埋弧焊管初期出现过焊缝横向裂纹的问题,通过查找裂纹产生的原因,研究、制定控制横向裂纹产生的措施,分析了厚壁直缝埋弧焊管焊接横向裂纹产生的原因,从焊管的成型、焊前预热、焊接工艺、焊接材料和设备、焊后保温缓冷、消氢热处理、CTOD试验和垂直气电立焊等方面提出了控制焊接横向裂纹的方法,简要介绍了出现焊接横向裂纹的返修方法。     

直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析

针对直缝埋弧焊钢管生产过程中的焊缝横向裂纹,从焊接过程中的应力状态和生产工艺方面分析了焊缝横向裂纹产生的原因,并指出通过改进焊接材料及相关的焊接设备、降低焊接时的低熔点杂质铜含量以及降低焊接过程中的纵向拉应力等途径可有效防止焊缝横向裂纹的产生,保证焊接质量。     

X90螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹分析

为了提高X90螺旋埋弧焊管的焊缝质量,推动其工程服役的快速发展,对X90螺旋埋弧焊管的焊接接头以及焊缝横向裂纹进行了金相分析,并对横向裂纹的产生原因进行了分析与讨论。焊缝横向裂纹显微形貌和能谱检验结果表明,在焊接工艺不稳定情况下,制管工序中焊缝承受的多种拉应力叠加后作用于焊缝内残留焊剂部位,导致该部位的拉应力超越材料强度极限引发裂纹萌生和扩展;横向裂纹在纵向截面上起源于焊缝中的残留焊剂,由内焊缝向外焊缝扩展,而其在水平截面上由焊缝向母材扩展;随着远离起裂源点,裂纹断口形貌呈现由准解离断裂向解离断口渐变,整体表现出脆性断裂特征。     

直缝埋弧焊管横向裂纹探伤分析

简要介绍了水柱式（射流）超声波探伤的工作方式及原理。分别采用手动超声波探伤、X射线拍片、荧光磁粉检查及金相分析等方法,对X65级?准 660 mm×12.7 mm直缝埋弧焊管生产过程中发现的焊缝横向裂纹进行了分析及识别。分析了横向裂纹的形成机理,并通过控制焊缝中S和P等有害杂质元素的含量,优化焊接工艺,做好焊接前原料（如板边坡口）的除锈等,改善焊接环境等措施,可有效防止和消除焊缝横向裂纹的产生,保证焊管焊缝质量。     

小成型角螺旋焊管焊缝裂纹的分析与控制

采用宽板小成型角生产小口径螺旋缝埋弧焊钢管时，内焊缝产生裂纹是经常遇到的问题。对导致裂纹的主要原因进行了分析，提出了行之有效的解决措施，对小口径螺旋焊管的生产具有一定的指导意义。     

直缝埋弧焊管焊缝横向裂纹的超声波检测

针对海洋平台用厚壁直缝埋弧焊钢管生产过程中产生的焊缝横向裂纹,给出了常用的超声波检测方法,如带余高焊缝的斜平行扫查、去掉焊缝余高后的平行扫查、双探头横跨焊缝的交叉扫查和带余高焊缝的平行扫查。比较了几种扫查方式对焊缝横向裂纹的检测效果,结果表明,采用9×9K1（45°）小晶片的横波斜探头,进行带余高焊缝的平行扫查,能有效地检出焊缝的横向裂纹。最后给出了横向裂纹缺陷的返修处理措施。     

某直缝埋弧焊管焊接缺陷原因分析

为了分析某直缝埋弧焊管焊接缺陷产生的原因,采用X射线检测、磁粉检测、弯曲性能检测等方法对含缺陷直缝埋弧焊管进行了分析,并对磁粉检测发现的纵向磁痕处进行了扫描电镜及能谱分析。研究结果表明,距离管端约70 mm处直焊缝热影响区外表面存在深度为0.122 mm的冷裂纹,该裂纹是由于焊接接头承受较大的拘束应力所致。建议有效减小焊接应力,同时调整焊缝冷却速度以改善焊缝组织,从而防止冷裂纹的形成。     

螺旋埋弧焊管内焊缝裂纹分析与控制

通过对螺旋埋弧焊管内焊缝成型和焊接过程的分析,指出焊缝裂纹易产生在焊接熔池脆性温度区。当成型辊角度调整不当,会产生力的分量,使板位偏离中心线,带钢成型合口焊接缝间隙波动较大,焊缝中的熔池脆性区受拉应力作用金相组织被拉断,形成裂纹,同时提出了相应的预防措施。     

螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹的形成与预防

阐述了螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹缺陷的检验特征及形成原因,分析认为：焊缝金属中存在液态薄膜和焊缝结晶过程中受到拉伸应变共同作用是螺旋埋弧焊管焊接热裂纹产生的主要原因,液态薄膜是产生热裂纹的内因,拉伸应力是产生热裂纹的外因。并从钢板和焊接材料化学成分的控制、钢管成型过程控制、焊接工艺控制等方面提出了消除热裂纹的措施。     

薄壁直缝埋弧焊管焊缝结晶裂纹分析与控制

在X70钢级、508mm×7.1mm规格直缝埋弧焊管生产中,检验时发现在部分钢管的焊缝中存在纵向裂纹,取样后经金相检验证实该裂纹为结晶裂纹.通过采取降低焊接电流、提高焊剂碱度及适当调整管型等工艺措施后问题得到了改善,为薄壁直缝埋弧焊管的生产积累了经验.     

中俄东线用大壁厚螺旋埋弧焊管预精焊工艺研究

为了保证中俄东线天然气管道的正常生产,采用预精焊工艺试制了X80钢级Φ1 422 mm×21.4 mm大壁厚螺旋埋弧焊管,并对其焊缝力学性能、冲击韧性、显微硬度、化学成分和微观组织特征进行了分析。结果表明,预焊焊缝微观组织为板条马氏体,精焊内、外焊缝微观组织为针状铁素体+少量珠光体,焊缝边缘整齐美观,脱渣良好,能够消除内焊“马鞍形”焊缝。试验结果表明,试制的螺旋埋弧焊管各项性能指标完全满足中俄东线大壁厚天然气管道的生产技术条件,为X80钢级Φ1 422 mm×21.4 mm大壁厚螺旋埋弧焊管的生产提供参考。     

X80螺旋埋弧焊管对接环焊接头失效裂纹分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线建设中X80螺旋埋弧焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于对接焊缝焊趾处,呈现沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。焊接接头气孔、夹渣和焊接死口处拘束应力过高是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,焊接前对管径周向全尺寸进行预热是防止该裂纹产生的主要途径。     

高钢级螺旋埋弧焊管补焊工艺研究

为了分析L555M钢级Φ1 219 mm×16 mm螺旋埋弧焊管补焊焊缝的性能,采用夏比冲击试验、显微硬度分析、焊缝全壁厚弯曲和拉伸试验对补焊焊缝的性能进行了对比研究。结果表明,J557低合金钢焊条和开发的补焊工艺完全适合于L555M钢级螺旋埋弧焊管焊缝缺陷的手工修补,且补焊焊缝各项性能均达到标准要求。补焊焊缝表层熔敷金属微观组织为先共析铁素体(PEF)+针状铁素体(AF)+少量珠光体(P),随着熔深的增加,组织转变为粗大PF+少量P。     

海底尾水排放用X65MO超厚壁螺旋埋弧焊管的开发

为开发适用于尾水排放并满足海底运行条件的螺旋埋弧焊管,通过化学分析、显微组织分析和力学性能试验等方法,开发出一种低C及Mn-Cr-Mo-Nb系合金体系、多边形铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体组织特征的X65MO材质、25.4 mm超厚壁热轧卷板。同时,通过径厚比、板宽、成型角对成型质量的影响规律和焊接线能量对焊缝质量的影响规律进行分析研究,确定出小径厚比、超厚壁Φ1 219 mm×25.4 mm钢管的成型参数和焊接参数,获得了低残余应力和高焊接质量的钢管,并且对试制的螺旋埋弧焊管的理化性能进行了检测。结果显示,钢管母材屈服强度为475～560 MPa,抗拉强度为570～635 MPa,焊缝抗拉强度为590～690 MPa;-10 ℃下的母材、焊缝和热影响区夏比冲击功平均值分别达到427 J、207 J和215 J,0 ℃下DWTT剪切面积平均值为98%;母材、焊缝和热影响区硬度最大值为241HV10。研究表明,试制的海底尾水排放用X65MO钢级Φ1 219 mm×25.4 mm超厚壁螺旋埋弧焊管具有良好的力学性能,可满足API SPEC 5L（46版）标准和工程技术条件要求。     

X90钢级大直径螺旋埋弧焊管的研制

为了响应管道建设向高强度、高压力的发展趋势,采用低C、高Mn和Mo-Cr-Ni-Cu-Nb-Ti合金设计体系和控轧控冷技术,开发出以粒状贝氏体为主,辅之少量板条状贝氏体铁素体的X90管线钢。通过对低应力成型技术及焊接技术等制管工艺的研究,成功开发出X90钢级Φ1 219 mm×16.3 mm超高强度螺旋埋弧焊管。按照标准对该产品进行了组批性能检测,结果显示,钢管管体横向屈服强度625~740 MPa,抗拉强度715~835 MPa,焊缝抗拉强度770~825 MPa;焊接接头最大硬度小于270HV10;-10 ℃下管体横向平均冲击功大于340 J,热影响区平均冲击功大于197 J,焊缝平均冲击功大于133 J;0 ℃下管体横向DWTT剪切面积均为100%。结果表明,开发的钢管具有优异的强度、塑性及韧性匹配,焊接性能良好。     

螺旋埋弧焊管高速焊接焊缝性能评价

简要介绍了国内生产高钢级、大直径、大壁厚螺旋埋弧焊管时采用的工艺参数及其存在的不足。对采用较高焊速（2．2m／min）批量生产的X65M级Ф914mm×12．7mm焊管的焊缝拉伸、导向弯曲、夏比冲击和外观质量等性能进行统计和评价,结果表明,较高焊接速度能够保证焊缝质量,满足技术条件要求。最后,对焊管生产时提高焊接速度和其他参数方面的平衡提出了建议。     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

X100螺旋预精焊钢管制造工艺研究

采用螺旋预精焊焊接工艺试制了X100钢管,研究了板头、板中和板尾母材屈服强度对焊缝及热影响区冲击韧性的影响。预焊采用直径2．4mm的焊丝焊接,实现了细丝大电流高速MAG焊接。精焊采用内三丝、外双丝的焊接工艺,使用宝鸡钢管自主开发的高韧性焊丝和高速焊剂,成功制造出了西φ1422mmx15．3mm螺旋埋弧焊管。焊缝边缘整齐、光滑,脱渣较好,消除了内焊＂马鞍形＂焊缝。钢管各项性能达到TAPISPEC5L（44版）及X100螺旋缝埋弧焊管技术条件的要求。