X65钢高频焊管焊接区的显微组织和低温韧性

. .. 高频焊管焊接缺陷及其分析 焊接缺陷及其分析 高频直缝焊接钢管的焊接质量缺陷有裂缝、搭焊、漏水、划伤等等。下面仅对裂缝、搭焊这 两个主要缺陷进行分析： 一、裂缝 裂缝是焊管的主要缺陷，其表现形式可以由通常的裂缝，局部的周期性裂缝，不规则出现的 断续裂缝。也有的钢管焊后表面未见裂缝，但经压扁、矫直或水压试验后出现裂缝。裂缝严 重时便漏水。产生裂缝的原因很多。消除裂缝是焊接调整操作中最困难的问题之一。 下面分别从原料方面、成型焊接孔型方面和工艺参数选择方面进行分析。 1.原料方面 （1）钢种，即钢的化学成分对焊接性能有明显的影响，钢中所含的化学元素都或多或少、 或好或坏地影响着焊接性能。高频焊由于焊接温度高，挤压力大等原因，比低频焊允许的化 学范围要广些，可以焊接碳素钢、低合金钢等。碳素钢主要含有碳、硅、锰、磷、硫五种元 素。低合金钢还可以含有锰、钛、钒、铝

高频焊接制管是最快和最有效的制管方法,但高频焊接制管会产生各种各样的焊接缺陷。分析了高频焊管生产中夹杂物、预弧、熔合不足、边部熔合不足、中部熔合不足、粘焊、铸焊、气孔、跳焊等9种常见焊接缺陷产生的原因及其防止措施。

研究发现,高频直缝焊接钢管的焊接热影响区(haz)性能是影响焊接质量的重要因素。影响haz的因素有很多,如何根据所生产的焊管产品来准确调整这些影响参数,从而获得良好的haz性能是人们长期以来研究的重要课题。介绍了一种开环控制的焊接haz控制技术,将经验知识与理论计算相结合,规范了高频焊管机组运行,使操作者能够更准确地了解机组的运行状态,用较短的时间完成焊管机组成功运行的参数设置。

高频焊管断裂韧性要求值的预测

高频焊接温度是焊管生产的重要工艺参数,它直接关系到焊接过程是否能正常建立,并直接影响到焊缝质量.本文主要对红外测温仪运用在国产高频焊接机组上的稳定性进行研究分析,总结了红外测温仪的理论基础和基本原理,以及影响红外测温仪正常测温的各种因素.

焊接温度是焊管生产过程的重要参数。由于焊接环境恶劣,辐射测温法不能准确测量焊接温度。采用焊接温度观测的方法可以避免恶劣环境对检测精度的影响。根椐焊接温度观测模型,焊接温度可由焊接电流和焊接速度计算得到,同时磁场检测能够避免错误观测值并给出失磁警报。

在高频焊管生产过程中，频率选取、边部状态、v形区形状、阻抗器及感应圈位置等参数是影响焊接效率的主要因素。介绍了焊接过程最佳效率参数的选取方法。

通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验以及扫描电镜分析等方法对某规格为φ457mm×7.1mm的x65级高频焊(hfw)钢管水压试验时发生爆裂的原因进行了分析。结果表明:钢管爆裂失效是由于其直焊缝上存在冷焊缺陷以及焊缝冲击韧度不合格所致;焊缝中存在冷焊缺陷使其有效承载面积减小,原始裂纹在冷焊缺陷处萌生并扩展,加之焊缝冲击韧度低,抗裂纹扩展能力差,在水压试验压力作用下最终导致该钢管于焊缝处失稳爆裂。

为查明j55钢高频焊管焊缝处的冲击功差异较大的原因,对母材、焊接热影响区及焊接区进行了微观分析。结果表明,冲击功低者,其母材、热影响区和焊缝区分别存在较严重的带状组织、粗大的过热组织和夹杂物等。

采用微区电位测试技术，分别测定了４种管线钢焊接接头在混合硝盐介质中的微电位分布图。结果表明：４种管一钢焊接接头的焊缝部位最易于发生局部腐蚀，其焊接接头抗局部腐蚀能力由大到小依次为住友、川崎、１１＃、５＃。

在-20℃的低温条件下对系列x52高频焊(hfw)管焊缝试样进行了夏比冲击试验,发现个别样品的冲击功明显低于正常平均值。采用扫描电子显微镜(sem)、能谱分析仪(eds)以及电子背散射衍射(ebsd)等显微分析技术研究其异常的原因。结果表明,冲击韧性异常试样的断口为解理或沿晶断裂形貌,在断口裂纹起源处存在夹杂物的偏聚区,焊管基体组织中存在严重的珠光体偏聚区,从而导致焊接过程中在焊缝区域形成珠光体条带组织。而冲击功正常的试样断口为韧窝形貌,基体组织分布均匀。x52焊管焊缝冲击韧性的异常降低主要与母材基体组织分布不均匀和焊接工艺有关。

针对高频焊管焊接区的测温条件,采用比色测温仪检测焊接点温度,有效地提高了测温信号的稳定性.应用模糊控制方法调节高频感应电源的输出功率,控制焊接温度,同时设计了三种调节功能对控制效果作进一步的改善,实现了高频焊管温度的稳定控制过程.

采用比色测仪检测高频焊管的焊接点温度，可有效地提高测温信号的稳定性，确保焊接质量。该温度监控系统通过自行设计的数字式晶闸管触发电路，调节高频感应电源的输出功率，实现温度调节，并利用ｐｉｄ控制器实现温度的闭环控制。

焊管高频焊接原理 高频焊接起源于上世纪五十年代，它是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢 板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。高频焊接技术的出现和成熟，直接推动了直缝 焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（erw）生产的关键工序。高频焊接质量的好坏，直 接影响到焊管产品的整体强度，质量等级和生产速度。 作为焊管生产制造者，必须深刻了解高频焊接的基本原理；了解高频焊接设备的结构和工作 原理；了解高频焊接质量控制的要点。 1高频焊接的基本原理 所谓高频，是相对于50hz的交流电流频率而言的，一般是指50khz~400khz的高频电流。 高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利 用这两种效应来进行钢管的焊接的。那么，这两个效应是怎么回事呢？ 集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀

采用比色测温仪检测高频焊管的焊接点温度，可有效地提高测温信号的稳定性，确保焊接质量。该温度监控系统通过自行设计的数字式晶闸管触发电路，调节高频感应电源的输出功率，实现温度调节，并利用pid控制器实现温度的闭环控制。

介绍了高频焊管成型技术按时间段和成型方式发展的三个阶段,即早期的辊式成型技术、20世纪60年代后期的排辊成型技术和90年代后期的ffx成型技术。详细论述了各成型技术的发展过程以及优缺点。通过对比分析指出,随着各行业对焊管品种、质量、成本的要求越来越高,在今后相当一段时间内新建和改造焊管机组时,应首选ffx成型技术。

高频焊管成型轧辊是焊管机组的重要组成部分,也是焊管成型工艺的技术核心,轧辊的共用性水平是成型工艺水平的核心标志。在高频焊管产品市场中,只有提高成型轧辊的共用性,做到一辊多用,换辊快,少停机,才能适应高效率、多品种、小批量、个性化的市场特点。分析了轧辊与轧材线接触和点接触两种基本成型方式,论述了轧辊共用性和成型性的基本原理,并结合不同机组焊管预成型的典型工艺,阐明了轧辊成型性与共用性相互制约、互相兼顾的关系。

介绍了攀钢集团昆明钢管公司自行研发的焊接钢管温度控制系统,该系统主要由810型工业控制计算机、plc-812pg多功能数据采集卡、接口板880及输入输出板等组成。实现了焊管制造过程中焊接温度的计算机控制,提高了焊管的成材率。

本课题应用ｔｅｍ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母村组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低：（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，木文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位铁产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。

钢管的在线涡流探伤是指钢管在生产线上的生产过程中进行同步探访,主要用生产过程的质量控制.介绍了厦门爱普森公司生产的eec-30型智能金属管道涡流探伤仪在实际生产中的应用,充分肯定了涡流探伤技术在高频焊管生产中不可替代的作用.

自上世纪七十年代我国生产高频焊管以来,生产高频焊管的设备就不断完善和提高,对高频焊管的工艺要求也越来越高,越来越多样化,随着我国经济的飞速发展,对无缝钢管的需求越来越强烈,高频焊管激烈的市场竞争,和对生产成本降低的要求,使高频焊管无缝化成为一种趋势。（1）什么是高频焊管无缝化。顾名思义就是把高频焊管的内焊筋,用机械设备把它去除,再由热处理工艺进行处理加工,

目前高频焊管机运行不稳定,主要是辊轮寿命较低。本文通过分析和实验,提出了提高辊轮寿命的途径和措施。