验收直缝钢管的步骤
一、直缝钢管应成批提交验收,组批规则应符合相应产品标准的规定。
二、直缝钢管的检验项目、取样数量、取样部位和试验方法,按相应产品标准的规定。经需方同意,热轧无缝直缝钢管可按轧制根数组批取样。
三、直缝钢管试验结果,某一项不符合产品标准的规定时,应将不合格者挑出,并从同一批直缝钢管中,任取双倍数量的试样,进行不合格项目的复验。复验结果(包括该项目试验所要求的任一指标)不合格,则该批直缝钢管不得交货。下列检验项目,初验不合格时,不允许进行复验:a. 低倍组织中有白点;b. 显微组织。
四、复验结果不合格(包括初验结果显微组织不合格,不允许复验的项目)的直缝钢管,供方可逐根提交验收;或重新进行热处理(重新热处理次数不得**过二次),以新的一批提出验收。
五、如产品标准未作特殊规定,直缝钢管的化学成分按熔炼成分进行验收。
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、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面 ,因此 ,应从这三个方面进行重点控制。
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结构钢 ,主要的牌有 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 ,特别是管壁较厚时 ,材料的回弹力大 ,钢管在焊接时存在较大的变形应力 ,焊缝容易产生裂缝.当钢带的抗拉强度**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 ,表面容易起.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行有效地控制。
2)钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面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现在冷轧钢带轧制过程中 ,是由压下量控制不当造成的.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 ,容易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 ) ,一般出现在纵剪带上 ,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的.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。
直缝焊管,用热轧或冷轧钢板或钢带卷焊制成的钢管在焊接设备上进行直缝焊接得到的管子都叫直缝焊管。(由于钢管的焊接处成一条直线故而得名)。
其中按照用途不同,又不同的后道生产工序,.(大致可分为脚手架管,流体管,电线套管,支架管,护栏管等几种)。直缝焊管标准 GB/T3091-2008而低压流体焊管是直缝焊管的一种,一般用水,煤气的输送, 在焊接完毕后比普通焊管多加以一道水压测试,当前低压流体管比普通直缝焊管价格高出一点(按当前的市场价来说,大概高出80元左右) 例如:焊接钢管流体管1寸(DN25)(就是Φ33.5*3.25) 价格大概在4300每吨,而普通直缝焊管在4200左右
20世纪30年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提升,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按生产方法分类:工艺分类-电弧焊管,电阻焊管,(高频,低频)气焊管,炉焊管。
较的焊管采用直缝焊,大口径焊管则多采用螺旋焊;按钢管端部形状分为圆形焊管和异型(方、矩型等)焊管;按材质和用途不同分为矿用流体输送焊接钢管、低压流体输送用镀锌焊接钢管、带式输送机托辊电焊钢管等。根据现行国标中的规格尺寸表,按外径*壁厚由小到大排序。
高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种,从原料到成品需要经过一系列工序,完成这些工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控制、检测装置,这些设备和装置按照不同的工艺流程要求有多种合理布置,高频焊管典型流程:开卷―带钢矫平―头尾剪切―带钢对焊―活套储料―成型―焊接―清除毛刺―定径―探伤―飞切―初检―钢管矫直―管段加工―水压试验―探伤检测―打印和涂层―成品。
高频焊是用流经工件连续接触面的高频电流所产生的电阻热加热并在施加**锻力的情况下,使工件金属间实现相互接连的一类焊接方法.它类似与普通电阻焊,但存在着许多重要的差别。
高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史.高频焊接具有较大的电源功率,对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度(比氩弧焊的焊接速度高出l0倍以上).因此,高频焊接生产一般用途的钢管具有较高的生产率因为高频焊接速度高,给焊管内毛刺的去除带来困难,这也是目前高频焊钢管尚不能为化工、核工业所接受的原因之一.从焊接材质看,高频焊可以焊接各种类型的钢管.同时,新钢种的开发和成型焊接方法的进步。
钢管生产过程中重要环节
1.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需要 ,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析.通过对本公司 Φ76mm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、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面.其中原材料占 32 .44% ,焊接工艺占 24 .85 % ,轧辊调节占 22 .72 % ,三者相加占 80 .01 % ,是主要环节.而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素 ,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、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。
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、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面 ,因此 ,应从这三个方面进行重点控制。
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结构钢 ,主要的牌有 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 ,特别是管壁较厚时 ,材料的回弹力大 ,钢管在焊接时存在较大的变形应力 ,焊缝容易产生裂缝.当钢带的抗拉强度**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 ,表面容易起.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行有效地控制。
2)钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面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现在冷轧钢带轧制过程中 ,是由压下量控制不当造成的.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 ,容易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 ) ,一般出现在纵剪带上 ,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的.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牢固 ,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 ,而且严重影响了钢管的表面质量.对要求同一断面壁厚差不**过规定值的钢管 ,即要求壁厚均匀程度高的钢管 ,钢带厚度的波动 ,会将同一卷钢带厚度差**出的允许值转移到成品钢管的壁厚差 ,使大批钢管厚度**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 ,要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸 ,对钢带质量不符合标准要求的 ,不要进行生产 ,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 ,接工艺及工艺参数的控制、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) 钢管焊缝间隙的控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 ,使得焊缝间隙控制在 1~ 3mm,并使焊口两端保持齐平.焊缝间隙控制得过大 ,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂 ;焊缝间隙控制得过小 ,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 ,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.若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**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附近 ,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致.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——输入热量的控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。
当高频输入的热量不足且焊接速度过快时 ,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**过了焊接温度 ,容易产生过热甚至过烧 ,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 ,来控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 轧辊调节对钢管质量的影响 从钢管废品因果分析图可看出 ,轧辊调节是属钢管的操作工艺.在生产过程中 ,轧辊损坏或磨损严重时 ,在机组上需要更换部分轧辊 ,或某个品种连续生产了足够的数量 ,需要更换整套的轧辊.这时都应对轧辊进行调节 ,以获得良好的钢管质量.如轧辊调节得不好 ,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体表面有压痕或划伤 ,钢管椭圆度大等缺陷 ,因此 ,换辊时应掌握轧辊调节的技巧。
1 )更换钢管规格 ,一般都对整套轧辊进行更换.轧辊调节的方法是 :用钢丝从机组入口到出口拉一条中心线 ,进行调整 ,使各架孔型在一条中心 ,并使成型底线符合技术要求.更换轧辊规格后 ,首先对成型辊、导向辊、挤压辊、定径辊作一次全面的调节 ,然后重点对成型辊的封闭孔型、导向辊、挤压辊调节。
2 )导向辊的作用是控制钢管的管缝方向和管坯底线高度 ,缓解边缘延伸 ,控制管坯边缘回弹 ,保证管缝平直而不扭转进入挤压辊.如导向辊调节不好 ,在钢管的焊接过程中 ,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪等焊接缺陷。
3 )挤压辊是焊管机组的关键设备 ,其作用是将边缘被加热到焊接温度的管体在挤压辊的挤压力作用下完成压力焊接.在生产过程中 ,要控制挤压辊开口角的大小.挤压力过小时 ,焊缝金属强度下降 ,受力后会产生开裂 ;挤压力过大时 ,降低焊接强度 ,而且使外毛刺量增加 ,易造成搭焊等焊接缺陷。
4 )在焊管机组慢速起动的过程中 ,应密切注意各部位轧辊的转动情况 ,随时调节轧辊 ,以确保焊管的焊接质量和工艺尺寸符合规定的要求。
螺旋焊管与直缝焊管技术特性简单的比较
·焊接工艺
从焊接工艺而言,螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法一致,但直缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝,因此存在焊接缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性。
而且,根据埋弧焊的工艺规定,每条焊缝均应有引弧处和熄弧处,但每根直缝焊管在焊接环缝时,无法达到该条件,由此在熄弧处可能有较多的焊接缺陷。
·强度特点
管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力δY和轴向应力δX。焊缝处合成应力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α为螺旋焊管焊缝的螺旋角。
螺旋焊管焊缝的螺旋角一般为50-75度,因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的60-85%。在相同工作压力下,同一管径的螺旋焊管比直缝焊管壁厚可减小。
根据以上特点可知:
A?螺旋焊管发生爆破时,由于焊缝所受正应力与合成应力比较小,爆破口一般不会起源于螺旋焊缝处,其安全性比直缝焊管高。
B.当螺旋焊缝附近存在与之相平行的缺陷时,由于螺旋焊缝受力较小,故其扩展的危险性不如直焊缝大。
C.由于径向应力是存在于钢管上的应力,所以焊缝处于垂直应力这一方向时承受载荷。即直缝承受的载荷,环向焊缝承受的载荷小,螺旋缝介于二者之间。
埋弧焊直缝钢管采用的焊接工艺为埋弧焊技术,采用填充物焊接,颗粒保护焊剂埋弧。生产的口径可以达到0mm,LSAW是埋弧焊直缝钢管的英文直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。作液体输送用:给水、排水。作气体输送用:煤气、蒸气、液化石油气。作结构用:作打桩管、作桥梁;码头、道路、建筑结构用管等。
螺旋焊管与直缝焊管技术特性简单的比较
材料的冶金性能
直缝埋弧焊管是用钢板生产的,而螺旋焊管是用热轧卷板生产的。热轧带钢机组轧制工艺具有一系列的优点,具有获得生产优质管线钢的冶金工艺能力。例如,在输架上装有水冷却系统以加速冷却,这就允许使用低合金成分来达到特殊的强度等级和低温韧性,从而改进钢材的可焊性。但这一系统在钢板生产厂基本没有。卷板的合金含量(碳当量)往往低于相似等级的钢板,这也提高了螺旋焊管的可焊性。
更需要说明的是,由于螺旋焊管的卷板轧制方向不是垂直钢管轴线方向(其夹解取决于钢管的螺旋角),而直缝钢管的钢板轧制方向垂直于钢管轴线方向,因而,螺旋焊管材料的抗裂性能优于直缝钢管。