厚壁直缝埋弧焊管焊接横向裂纹的分析与控制
埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(2021)
埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(2021)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0176埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(2021)一、概述在压力容器制造中,当采用埋弧焊焊接筒体纵焊缝时,经常会在纵焊缝的端部或靠近端部处产生裂纹(以下简称终端裂纹)。
对此问题已有不少人进行了研究,认为产生终端裂纹的主要原因是当焊接电弧接近纵焊缝终端时,焊缝在沿轴向膨胀变形的同时,还伴随有垂直轴向方向的横向张开变形;而筒体在卷制及制作装配过程中也存在着冷作硬化应力和组装应力;在焊接过程中,因终端定位焊缝及引弧板的拘束作用,在焊缝终端产生较大的拉伸应力;当电弧移动到终端定位焊缝和引弧板上时,由于该部位受热膨胀变形,使焊缝终端的横向拉伸应力得到松弛,拘束力减小,便使焊缝终端刚刚凝固的焊缝金属受到较大的拉应力而形成终端裂纹。
根据上述原因分析提出了两项解决的对策:一是增加引弧板的宽度以增加其拘束力;二是采用开槽的弹性拘束引弧板。
但是我们在实践中采取上述对策后,问题还是没有得到有效解决:如虽然采用了弹性拘束引弧板,但仍然会产生纵焊缝的终端裂纹,且在焊接厚度较小,钢性较小而经强制装配的筒体时也常有终端裂纹发生等;然而,当在筒体纵焊缝的延长部位带有产品试板时,虽然定位焊等情况与未带产品试板时相同,却很少产生纵缝产生终端裂纹。
经过反复试验和分析,我们认为纵缝终端裂纹的产生,虽然与终端焊缝处不可避免地存在着较大的拉伸应力有关,同时还与其他几个极为重要的原因有关。
X80直缝埋弧焊管扩径焊缝开裂原因分析
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用 国产 Ｘ ０钢板 生产直缝埋弧焊 管时 ，出现个别钢 管扩径后 沿 内焊趾 开裂的 问题 ，通过对钢 管生 ８
产的工 艺及参 数、扩径前后钢板 性能 、焊接接 头性 能的分析 ，认 为钢板屈 服强度接 近技 术条件 的 上限 ，是造成钢 管扩径 时开裂的主要 原 因。通过调 整铣 边 、成 型、焊接 、扩径等 工艺参数 可有效
解决扩径 时沿 内焊趾 开裂问题 。
关键 词 ：直缝埋弧 焊管 ；扩径 ；开裂 ；内焊趾
中图分 类号 ： Ｇ１２３ Ｔ ７．
文 献标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ： ０ １ ３ ３ （０ ２ Ｏ — ０ ３ ０ １ ０ — ９ ８ ２ １） １ ０ ５ — ４
Ａｎ ｌ ｓｓｏ Ｗ ｅ ｄ Ｃｒ ｃ ｉ ａ ｏ ｆＸ８ ａ ｙ ｉ ｎ ｌ ａ ｋ ｎｇ Ｒｅ ｓ ｎ ｏ ０ ＳＡＷ Ｌ ｐｅ Ｄｕｒｎｇ Ｅｘ ａ ｉ ｇ Ｐｉ ｉ ｐ ｎｄ ｎ
Ｘ８ ０直缝埋 弧焊管扩径焊缝开 裂原 因分析
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中，焊接是一种常见的连接方法，它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。
然而，在焊接过程中，随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。
其中，焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷，它不仅会影响焊接质量，还可能引发安全事故。
了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。
二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时，选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。
如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配，就会导致焊接过程中出现应力集中，从而容易产生横向裂纹。
2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。
如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理，就会造成焊接过程中的温度分布不均匀，从而引起焊缝横向裂纹的产生。
3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理，以保证焊接质量。
如果没有进行彻底的清洁处理，就会导致焊接材料表面附着有杂质，这些杂质会影响焊接的质量，增加裂纹的产生可能性。
4. 焊接残余应力在焊接过程中，由于温度的变化和热量的不均匀分布，容易产生残余应力。
这些残余应力会导致焊接部位的局部变形，最终导致焊缝横向裂纹的产生。
5. 设计缺陷在一些情况下，焊接工件的设计本身存在缺陷，比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等，都会增加焊缝横向裂纹的发生。
三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前，需对焊接材料进行严格的选择，确保其与母材的化学成分匹配，且具有足够的强度。
对于使用对焊材料的情况，需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。
2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。
在进行焊接前，需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数，确保温度的均匀分布和焊接的质量。
3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前，需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。
直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析
直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析摘要: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。
1 直缝埋弧焊钢管焊缝存在的横向裂纹管线钢属微合金化控轧钢,可焊性好,使用埋弧焊进行焊接时,焊缝很少有裂纹出现,但在直缝埋弧焊钢管生产过程中,某几个规格的钢管焊缝检测到横向裂纹。
该钢管长度12m,壁厚10~30mm,直径508~1 422 mm,采用JCO成型,二氧化碳+Ar气连续预焊进行打底,3~4丝埋弧自动焊进行内外焊缝一次焊接成型,水柱式耦合超声波自动探伤进行检测,在内外焊缝上均发现过位于焊缝边缘的横向热裂纹,从焊趾向焊缝中心开裂,裂纹的长度为2~5mm,深度从焊缝表面开始向下1~2 mm,大部分裂纹在焊缝加强高度内,如图1所示。
2 裂纹检验分析通过对裂纹金相试样的检测,在焊缝裂纹表面有清晰可见的铜斑,经委托天津大学、北京钢铁研究院等单位进行电镜扫描分析证实,在裂纹表面有大量的铜存在,铜是引起焊缝产生裂纹的主要原因。
根据对裂纹的检测分析结论,为最大限度降低焊缝中的铜含量,对焊接材料及焊接设备进行了改进:与焊丝厂合作将镀铜焊丝改为不镀铜焊丝;定期更换导电杆内聚四氟乙烯软管,防止导电杆磨损;改用硬质合金导电嘴,减少导电嘴因磨损产生的铜屑;使用新焊剂并定期清理焊接机头等。
采用以上措施后,焊缝横向裂纹的数量明显减少,但仍有少量的裂纹产生。
3焊接应力状态对产生裂纹的影响从理论上分析,引起焊缝热裂纹的原因有两点:一是低熔点杂质,二是焊接过程中的拉应力。
将低熔点杂质铜的来源降到最低后仍有裂纹产生,需要从焊接应力方面寻找解决办法。
钢管生产过程中出现的焊缝横向裂纹的统计情况表明,裂纹的分布规律是:薄壁管和厚壁管较少、中间壁厚(12~16mm)较多;大管径较少,小焊管管径较多。
直缝埋弧焊管横向裂纹探伤分析
摘要：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。
1水柱式（射流）超声波探伤简介在直缝埋弧焊钢管生产检验过程中，存在于焊缝中危害最大的缺陷是裂纹等线性缺陷。
为保证钢管焊缝的内在质量，必须要准确地检测到焊缝的裂纹缺陷，并有效控制裂纹的产生。
渤海装备巨龙钢管有限公司生产直缝埋弧焊钢管时，要对全焊缝进行100%在线超声波探伤，探伤时采用水柱式（射流）耦合。
水柱式（射流）超声波探伤是在探头和钢管之间通过射流水柱进行耦合，水柱高度一般在5～10 mm之间。
调整探头纵波的入射角（一般控制在18°～22°之间），使探头发出的纵波声束通过水钢界面入射到钢管焊缝中，再通过波形转换实现对钢管焊缝的探伤。
水柱式（射流）超声波探伤工作方式及原理如图1所示。
为了检测直缝埋弧焊钢管焊缝或热影响区的横向缺陷，在实际工作中采用2个横向探头骑在焊缝上进行扫查。
探头发出的纵波声束通过水钢界面，使钢中横波探头折射角βs=45°，从而实现对焊缝中横向缺陷的纯横波探伤。
2 超声波自动探伤时发现的问题对X65级准660 mm×12.7 mm直缝埋弧焊管焊缝进行超声波自动探伤时，连探横向探头报警，连探图形显示横向缺陷，如图2所示。
此类缺陷有以下特点：①缺陷在扩径、水压前的1#超声波自动探伤检测过程中被发现，表明该缺陷在焊接后就已存在；②在检测焊缝内表面时，横向探头发现该缺陷，缺陷波形独立并超出报警极限；③受此类缺陷自身深度或角度以及透照方向的影响，X射线拍片有时能发现，但拍出的底片影像模糊，失去缺陷的基本特征。
关于焊接中裂纹产生原因和控制策略
关于焊接中裂纹产生原因和控制策略摘要：文章首先基于相关文献研究及实践背景下，首先分析了焊接裂纹常见类型及其产生原因，随后就如何有效控制提出一些策略。
关键词：焊接；裂纹；原因；控制；策略1 焊接裂纹常见类型第一种，热裂纹，热裂纹主要产生在高温环境中，在焊缝凝固时，相线附近的高温区沿着奥氏体晶界开裂，造成明显的裂纹。
在焊接完成后，其裂纹立刻出现，并且常见于焊缝的中心位置，沿着焊缝的长度方向呈现纵向分布。
经过分析发现，产生该情况的原因在于焊接熔池中存在的低熔点杂质，受其熔点因素的影响造成结晶的凝固时间缩短，整体的塑性与强度降低，因此当外界的结构约束力增大时，将造成焊缝位置的金属凝固收缩呈现出不均匀，最终产生开裂情况，同时造成明显的氧化特征，降低整体质量。
第二种，冷裂纹，该裂纹通常情况下产生在低温的环境中，由于焊接过程中产生焊接热，造成当前的组织产生淬硬组织，在焊缝中产生大量的扩散氢，造成接头产生较大的拘束应力，因此该类裂纹的出现时间可能在焊接后立即出现，也可能在焊接后的数天内出现，呈现出不确定性，由此也被人们称为纵向裂纹，通常情况下为纵向裂纹，部分特殊时候也可能出现横向裂纹，其断口存在明显的脆性，无氧化特征。
第三种，再热裂纹，该裂纹主要是指在合金结构钢焊接的消除应力退火中产生的裂纹，在加热到一定温度后受其热度影响产生明显的裂纹，通常情况下其裂纹的方向沿着融合线的方向，影响其焊接质量。
第四种，层状撕裂，高强度钢焊接过程中，由于焊接产生的热影响造成母材自身的平行与垂直钢板轧制方向产生明显的台阶式层状裂纹，该裂纹的形式较为特殊，最终降低焊接效果。
2 焊接裂纹的成因分析2.1 焊钢原因焊钢的原因主要是指其自身的淬硬性，尤其是当焊钢的淬硬性较强时，其产生的后果更为严重，通过合理的分析发现，现阶段的焊缝与近缝位置的硬度较大，造成马氏体组织产生，进而在焊缝根部位置产生明显的纵向裂纹。
2.2 氢原因相对来说，氢也是产生根部裂纹的重要原因，并且焊接过程中氢的来源范围较广，如钢材冶金中残留的氢、焊条等表面存在水分、焊接接头表面的碳氢化合物等，均对焊接产生影响。
12Cr1MoV钢厚壁管焊缝横向裂纹分析及措施
里!!垒!竖：!兰!皇翌竺!旦墅!竺1．42N o．3M ar．2013．焊接质量控制与管理．51文章编号：1002-025X(2013)03—005l-0512C r l M oV钢厚壁管焊缝横向裂纹分析及措施杨兴华(中国能源建设集团镇江华东电力设备制造厂，江苏镇江212017)摘要：某工程厚壁管道焊后出现横向裂纹，文中分析了裂纹类型及产生机理。
采用排除法分析管道焊缝裂纹产生的原因．并采取了有效的措施。
结果表明。
冷裂纹得到了有效的控制。
关键词：12C r l M oV钢厚壁管；横向裂纹；产生机理；有效措施中图分类号：T(弭57．6文献标志码：BO引言某工程承压管道由钢板拼焊而成．材质为12Cr l M oV钢，工作压力7．5M Pa，设计温度508℃。
在管道纵缝焊接完成之后，进行了热处理，而后矫圆时出现了管道崩裂现象．整个管道沿中间焊缝横向断裂，并将两侧母材呈人字形撕裂。
对此裂纹缺陷进行分析，并对崩裂的管道缺陷部分局部切割。
如图1所示。
(a)切割后的管道外侧(b)切割后的霄逼内侧纵缝图l管道裂缝形貌此批管道编号从X94～X97共有4条长的和短的管道纵缝需拼接。
长管道纵缝长2200r啪，短管道纵缝长l080m m。
探伤人员对本批次焊接的管道进行了100％X射线探伤。
其中，编号为X97纵缝根部焊缝接头附近处有一裂纹，另有一处裂纹与焊缝斜叉：X95的根部有一横向裂纹；X94一处开口裂纹收稿日期：2012—09一13呈L形，长65m m，如图2所示，其他位置有2处长5m m横向裂纹；X96焊缝横向开裂引起母材崩裂；X97有2处长约5m m的横向裂纹。
奇怪的是，所有有裂纹缺陷的均为长管道焊缝，所有的短管道无任何缺陷。
图2射线检测底片(焊缝横向及纵向位置裂纹呈L形1裂纹原因分析1．1横向裂纹的理论分析考虑到本批管道的裂纹几乎全部为横向裂纹，要对此次裂纹性质进行分析．首先应该了解横向裂纹的产生原因及其特征。
直缝埋弧焊管常见缺陷产生原因及预防措施
我国自西气东输以来大口径直缝埋弧焊管的用量就不断开始攀升，各个生产线也相继投入生产。
有资料显示我国的大口径直缝埋弧焊管年生产量已超过500万吨，存在产能过剩的现象，而其中很多都属于低端产品，总体质量亟待提升[1]。
关乎直缝埋弧焊管质量的标准主要有两个，就是钢管的理化性能和是否存在缺陷，理化性能主要由钢板、焊丝和焊剂以及相关生产工艺决定，之后再进行专业的理化性能检测；而钢管的缺陷与钢板质量和焊材质量以及生产设备相关。
缺陷会引发应力集中从而降低钢管的使用寿命，甚至有可能出现泄漏或爆炸。
文章旨在研究钢管的生产质量，对常见缺陷进行分析，从而找到相应的预防措施，以期更进一步提升目前的钢管质量。
1 外部可视的常见缺陷钢管的外部可视缺陷主要包括以下几种。
其一，不够笔直，指的是钢管存在弯曲现象。
主要由直缝埋弧焊管在单侧焊缝后导致、或是钢管在扩径时存在受力不均匀、亦或者是水压时应力与钢管的屈服度之间存在较大差异。
其二，椭圆，指钢管存在不规则圆形，原因：钢管成型参数和扩径参数存在不合理现象。
其三，内翻或外翻，指钢管的轮廓线存在局部误差，出现内翻或是外翻现象。
原因：钢管的预弯或者成型曲率存在不合理。
其四，压坑，指钢管外部存在外物导致的凹形痕迹。
原因：钢板铣边、成型和预弯以及扩径中可能有铣屑或异物进入。
其五，划伤，指钢管表面存在较深的划痕。
原因：钢板运输时误伤、生产过程中在纵向或横向时有尖锐异物出现。
其六，摩擦伤痕，表现为中间较深而两侧较浅的划痕，偶尔会对称出现。
产生原因为输送时辊道转动所导致。
2 焊接常见缺陷（1）咬边。
咬边指焊缝金属在靠近焊趾母材时造成的卡槽或未填满现象。
原因：焊接时熔池受力出现异常所导致。
预防措施主要为保证熔池的热量供应、通过调节送丝系统和焊接工艺参数来确保电弧处于稳定状态、让焊接坡口处于平焊状态、查找外力源并将其消除；还需要让焊丝轴线和坡口横截面处于垂直状态或者是选用细丝来焊接，尽可能减少其他磁场带来的干扰。