实时成像技术在双面埋弧焊管焊缝检测中的应用

hanguan 摘要：焊缝余高过高袁焊缝与母材过渡角过小会引起焊趾处应力集中袁导致服役条件下管道疲 劳破坏袁影响管道的安全运行袁加大钢管的外防腐作业难度袁造成焊缝部位防腐层厚度的减薄甚 至开裂遥针对这些问题袁分析了影响焊缝余高质量的主要因素袁以及改善焊缝形貌所采取的工艺 措施袁如坡口和焊接工艺参数的优化设计尧焊丝形位参数的调整遥焊缝形貌的改善在实际生产中 取得了满意的效果遥 关键词院螺旋埋弧焊管曰焊缝形貌曰焊缝余高曰防腐 中图分类号：te973文献标志码：b文章编号：员园园员原猿怨猿愿（圆园员3）07-0063-04 螺旋埋弧焊管焊缝形貌控制 王洋袁陈楠袁谢玉峰袁刘晶晶袁谷海龙袁祁超 渊渤海装备华油钢管有限公司袁河北青县062658冤 abstract:overheightweldreinforcementandtoo

根据x光射线的投影原理及双面螺旋埋弧焊钢管双丝焊焊缝的内部形状,分析了用x光显像判别双丝焊内外焊偏移量存在的问题,提出了应注意的三种情况,对准确判别焊偏有参考价值

针对某输送成品油管道的螺旋焊管焊缝断裂事故,进行了断口宏观形貌、金相组织、扫描电镜、能谱及硬度分析试验,并用有限元分析法比较了土压、含水量、地基对管道应力的影响。失效分析结果表明,螺旋焊管焊缝断裂主要是由于管道附近泥浆化趋势、较高的堆土以及焊缝缺陷造成。

摘要：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。 目前，直缝埋弧焊管应用已扩展到众多领域，除石油天然气长输管道外，还向海洋 平台、海上浮吊等海洋结构方面发展。埋弧焊管作为海洋结构用管具有明显的优势， 如壁厚均匀，工艺简单，性能受制管工艺影响较小，易于实现高强度、高韧性的要 求，且其规格调整灵活，可满足不同管径的要求。但是，由于海洋结构用管的服役环 境与陆路流体输送管有所不同，海洋结构用管服役在波浪、海潮、风暴及寒冷流冰等 严峻的海洋工作环境中，因

双面埋弧焊缝的内部质量主要靠自动超声波检测来确定,而自动超声波检测的准确性要靠检测工艺来保证。文章从探头的选择、耦合方式及耦合剂的选择、探头布置和跨距选择、对比试块的制作、检测灵敏度的确定、扫查方式等方面介绍了自动超声波检测工艺,可供专业技术人员参考借鉴。

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。

焊缝余高的精确测量和控制是埋弧焊管焊接质量的重要保证。采用40型通用焊接检验尺测量钢管纵向焊缝余高时,由于测量工具和操作等方面的原因,会产生一定的测量偏差,影响产品质量评价。分析了采用40型通用焊接检验尺测量钢管纵向焊缝余高时产生测量偏差的原因,并提出了具体、可行的修正方法。

介绍了国内某钢管公司φ914mm×15.9mm和φ1219mm×22mm、x80钢级直缝埋弧焊钢管的试制过程,简述了其优化成型和焊接工艺,对不同厂家的钢板和试制钢管的理化性能进行了对比分析,并就所试制的x80级钢管和欧洲钢管公司同类产品实物质量进行了对比。结果表明:试制的两种规格x80级钢管完全符合标准要求,可进行批量生产。

根据西气东输冀宁联络线天然气管线工程的需要,巨龙钢管有限公司对x80钢级直缝埋弧焊接钢管(φ1016mm×18.4mm)进行了试制。详细介绍了此种焊管的试制过程和检验结果。检验结果表明,研制开发的x80钢级直缝埋弧焊管各项技术指标均符合标准要求。

简要介绍了直缝埋弧焊钢管生产线预弯工序的重要性、预弯的功能以及预弯工艺过程。分析了主要预弯工艺参数,如上模曲率半径、预弯长度、预弯卷角和预弯力等。推导了各工艺参数计算公式,运用这些公式确定的预弯工艺参数进行生产,预弯质量达到了工艺要求。两年来的生产实践证明了所确定的预弯工艺参数是正确的。

采用有限元模拟方法,就直缝埋弧焊管端口机械扩径变形过程进行了研究,对直缝埋弧焊管端口机械扩径过程的横断面、纵断面变形特征做了数值模拟。结果表明,沿管材轴向可以将变形状态分为端口变形区、过渡变形区和未变形区,在扩径过程中需要确定合理的扩径长度。端口变形区壁厚减薄,而在管材与模具尾部圆角相切处应变最大,处于相邻两块模具之间的悬空段管材壁厚变化不均匀,切向拉应力最大,壁厚减薄严重,这几处需要防止变形破坏,由此可见变形过程具有十分明显的局部变形特征。对直缝埋弧焊管端口机械扩径的模拟得到了扩径长度、管端壁厚变化等对实际生产有益的结论。

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螺旋埋弧焊管内焊裂纹产生的原因众多复杂,应从钢管焊接前各工序状态、焊丝和焊剂匹配、焊接工艺参数选定等方面进行分析研究。着重分析了前摆式螺旋焊管机组焊前各工序对内焊裂纹的影响。

阐述了螺旋埋弧焊管焊缝中的一种特殊气孔——夹珠型气孔的特征。分析认为,形成该类气孔的主要原因是:在钢管进行内焊之前的成型过程中,由于成型缝间隙不合适而使含有大量铁锈粉末的焊剂夹在了成型缝中,导致钢管内焊过程中产生夹珠型气孔。针对气孔产生的原因,提出了避免该类气孔产生的相应措施。

通过对x70螺旋埋弧焊管生产中焊缝冲击试验的总结和分析,研究了冲击试样的v形槽深度、v形槽中心偏离外焊缝中心距离、试样尺寸、试验冷却温度以及低温冷却、保温时间对焊缝冲击试验值的影响。结果显示:随着v形槽深度的增加,焊缝冲击功呈线性降低;在正常情况下(即v形槽中心偏离外焊缝中心距离为0)的焊缝冲击功比在v形槽中心偏离情况下的冲击功低;半尺寸试样(55mm×10mm×5mm)的冲击功换算后大于全尺寸试样(55mm×10mm×10mm)的冲击功;随着试验温度的增加,焊缝冲击功逐渐增加,呈递增趋势;冲击试样在完全冷却后,保温时间的长短对冲击功的影响不大。

根据大壁厚螺旋埋弧焊管成型工艺调整过程中的实践经验,分析阐述了内焊缝微裂纹缺陷的成因和有效控制方法。

基于可视化开发工具visualbasic6.0中文企业版和access2003数据库管理系统,开发出了螺旋埋弧焊管焊缝形状控制与优化工艺数据库。该系统以长期生产实践和科学试验中的数据和结果,即,对不同工艺条件下获得的焊缝形貌及其评价为依据,建立相应的数据库和图库。该数据库包括基本情况、焊接材料、工艺因素、焊接规范、结构因素等板块,与焊缝形貌的评价相对应,可对数据进行科学的存贮、更新、增减、打印输出等操作,并能依据用户的不同需求,根据材质、厚度、直径等进行单条件或组合条件的查询,根据查询结果分析对比,获得优化的工艺参数。

主要分析了成型机之前的工序及扩径机对螺旋缝埋弧焊管焊缝两侧圆度的影响,提出了要提高钢管焊缝两侧的圆度,必须从拆卷开始进行生产工艺全过程的控制。可为有效解决螺旋缝埋弧焊管焊缝两侧的不圆问题提供参考

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从焊接材料、成型合缝状态及焊接冶金等方面分析了螺旋埋弧焊管焊缝夹杂、气孔产生的原因,并提出通过改善成型质量、合理调整焊垫辊高度及焊剂送入位置等措施,解决了焊缝夹杂、气孔的产生,对实际生产有一定指导作用。

焊缝气孔是一种体积性缺欠,对焊缝强度的影响不可忽视,因而气孔缺欠的判定是焊缝缺陷评判的重要内容之一。链状气孔是螺旋埋弧焊管焊缝中最常见的缺欠之一,因其气孔数量多且间距不等,因而准确判定具有一定的难度,且评判过程比较繁琐。介绍了链状气孔常用的评定方法,即以点数评级和以气孔直径评级,说明了评定链状气孔应注意的事项。

原有内焊焊接车和横移车的工艺布置和结构存在问题,容易出现链条的弹性和松弛、断口阻力和导轨局部磨损,每班生产2～3根钢管后,因焊接车行走过程会发生停顿而被烧穿。通过对内焊焊接车和横移车行走机构的改进,有效地解决了焊接车在通过交叉导轨时的停顿和窜动现象,解决了烧穿缺陷问题,提高了钢管的焊接质量。