鋼管焊接技術(shù)交流,第一部分,鋼管牌號概述,一.鋼材牌號表示方法,我國鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法（GB/T221-2000）的規(guī)定，一般采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字相結(jié)合的方法表示。簡單介紹部分鋼材牌號的表示方法普通碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號采用屈服點的拼音的第一個字母”Q”及屈服強度值(MPa),質(zhì)量等級（A、B、C、D、E），脫氧方法（F、b、Z和TZ，其中Z和TZ可省略）等符號表示，按順序組成牌號。如：235AF表示屈服點235Mpa、質(zhì)量為A級的沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼。GB700中的碳素結(jié)構(gòu)鋼表示方法：Q195,Q215,Q235,Q255,Q275；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法與上述基本一致，如：GB/T1591中的Q295,Q345,Q390,Q420,Q450。,2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號采用鋼中含碳量的萬分數(shù)（平均值）表示。如：我們工程上常用的20號鋼，表示20當鋼中含碳量為0.150.6，含Mn量超過0.7（0.71.0）時，稱之為高錳鋼，必須將“Mn”標出，如20Mn、40Mn等。3.合金鋼牌號，采用“兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”表示，前兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量（萬分之幾），合金元素用化學符號表示（或漢字表示），后邊的數(shù)字表示合金元素的平均百分含量，當合金元素含量小于1.5時，只寫出元素符號，一般不標明含量；當含量為1.5-2.49、2.53.4922.523.49時，則在元素后相應寫成2、323表示。例如40Cr表示平均含碳量為0.4、Cr含量小于1.5。當鋼中硫、磷含量低于0.025時即為高級優(yōu)質(zhì)鋼，此時在鋼號后再加上“高”字或“A”,例如35CrMoA。,1.GB/T9711.2-1999石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分:B級鋼管規(guī)定中第四條鋼類及鋼級的命名分為：L175、L210、L245、L290、L320、L360等；2.其中L所代表的意義為：line的縮寫，如公司目前常用L245、L290術(shù)語管線鋼，245和290為屈服強度,二.鋼管級別的表示方法,下面介紹一下：我司鋼制埋地燃氣管道目前常用的幾種材質(zhì)1、常用的材質(zhì)有：20、Q235A、Q235B、L245、L290（X42）2、幾種材質(zhì)的性能比較：,3、20、Q235A、Q235B、L245、L290均屬于碳素鋼，成分及性能基本相似；但L245、L290由于Mn的含量已超過1.00%，因此也屬于低合金鋼一種。GB/T13304規(guī)定Mn元素的含量：,第二部分,公司常用鋼管介紹,一、鋼管的分類,鋼管根據(jù)制造方法不同，分為無縫鋼管和焊接鋼管兩大類。,二、公司目前常用鋼管的分析,1、公司目前常用埋地鋼管有三種：無縫鋼管、直縫電阻焊管、螺旋埋弧焊管。2、對這三種鋼管進行簡單分析：（1）無縫鋼管為采用熱加工方法制造的不帶焊縫的鋼管（2）電阻焊是通過電阻焊接或電感應焊接而形成一條焊縫的一種工藝。電阻焊鋼管定義為由電阻焊工藝生產(chǎn)的，帶有一條直焊縫的鋼管。（3）埋弧焊就是通過一個或幾個裸金屬自耗電極與工件之間的一個或數(shù)個電弧對金屬加熱而產(chǎn)生金屬結(jié)合的一種焊接工藝。（4）直縫埋弧焊鋼管為由埋弧焊工藝生產(chǎn)的，帶有一條直焊縫的鋼管，也稱為埋弧焊鋼管。（5）螺旋縫埋弧焊鋼管定義為由自動埋弧焊工藝生產(chǎn)，帶有一條螺旋焊縫的鋼管，也稱為螺旋焊管,焊接鋼管由于產(chǎn)品尺寸、形狀偏差小，鋼管表面質(zhì)量好，價格低，應用范圍迅速擴大。隨著焊縫檢驗技術(shù)的發(fā)展和提高，在許多應用中已代替了無縫鋼管。輸送極度和高度危害介質(zhì)、可燃介質(zhì)或壓力溫度參數(shù)較高或承受機械振動、壓力脈動及溫度劇烈變化的的管道宜選用無逢鋼管。,第三部分,焊條分析,一、焊條的分類,我國焊條基本是以施焊的母材類別來分類，主要有：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條和鋁及鋁合金焊條等,二、焊條型號和牌號,焊條型號是根據(jù)熔焊金屬的機械性能、化學成分、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類來劃分，并有相應的標準規(guī)定了各項要求。我們公司常用的鋼管管材基本屬于碳素鋼，因此采用的焊條為碳鋼焊條。GB5117規(guī)定了碳鋼焊條的技術(shù)要求碳鋼焊條表示符號：Exxxx,表示焊條藥皮類型和焊接電流種類,表示焊條適用于焊接位置,表示熔焊金屬抗拉強度最小值,表示焊條,E后前兩位數(shù)字表示熔焊金屬抗拉強度的最小值，單位為MPa如公司目前常用型號E4303，其熔焊金屬抗拉強度為等于和大于420MPa公司目前所用管材常用碳鋼焊條,三、酸性焊條與堿性焊條區(qū)別,焊條根據(jù)藥皮的性質(zhì)不同，分為酸性焊條和堿性焊條兩種；藥皮中含有多量酸性氧化物（TiO2、SiO2)的焊條為酸性焊條；藥皮中含有多量堿性氧化物（CaO、Na2O)的焊條為堿性焊條；酸性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大，焊條在使用前經(jīng)75-1500C烘干1-1.5小時；堿性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用前經(jīng)350-4000C烘干1-2小時；堿性焊條烘干后可置于1000C左右保溫箱存放，隨用隨取；焊工領(lǐng)用焊條應放在保溫筒內(nèi)，特別是堿性焊條；不在保溫筒內(nèi)的焊條，退回倉庫要重新烘干，重復烘干的次數(shù)不得超過3次。,第四部分,常用焊接方法,一、目前公司常用到的焊接方法,氣焊與氣割焊條電弧焊氣體保護焊，我司常用鎢極氬弧焊釬焊（用在戶內(nèi)銅管施工工藝上）,二、公司埋地鋼管施工常用焊接方法比較,1、焊條電弧焊：用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。利用焊條與焊件之間建立起來的穩(wěn)定燃燒的電弧，使焊條和焊件熔化，從而獲得牢固的焊接接頭。焊接過程中，焊條藥皮熔化分解生成氣體和熔渣，在氣、渣的聯(lián)合保護下，有效地排除了周圍空氣的有害影響，通過高溫下熔化金屬與熔渣間的冶金反應、還原與凈化金屬得到優(yōu)質(zhì)的焊縫。特點：焊接質(zhì)量好焊接變形小生產(chǎn)率高設(shè)備簡單適應性強，可焊接各種位置焊縫質(zhì)量依賴性強（依賴于焊工的操作技能及現(xiàn)場發(fā)揮）,2、氬弧焊：在惰性氣體氬氣保護下，利用鎢極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲（也可不加填充焊絲），形成焊縫的焊接方法特點：焊區(qū)保護好，焊接質(zhì)量優(yōu)良電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫致密，沒有殘渣，成型美觀焊接變形小可全位置焊成本高,三、氬弧焊簡單介紹,鎢極氬弧焊是用鎢棒作為電極加上氬氣進行保護的焊接方法；鎢極氬弧焊可以全位置焊接，特別適用于薄板的焊接；鎢極氬弧焊適用于大多數(shù)金屬及合金的焊接；氬氣是鎢極氬弧焊的關(guān)鍵焊接材料，氬氣中氬含量必須達到99.99%及以上；滿瓶氬氣壓力為15.0MPa，當氣瓶用至表壓為2.0-3.0MPa時，因此時含水量有所增加，應停止使用，以免影響焊縫質(zhì)量。,四、焊接方法及代號,第五部分,焊接缺陷概述,一.焊接缺陷定義：,焊接缺陷是指焊接過程中在焊接處產(chǎn)生不符合設(shè)計或工藝文件要求的缺陷,二.產(chǎn)生焊接缺陷原因：,1、設(shè)計不當2、選才不當，材料的結(jié)合性能不好；3、焊接工藝不當。4、焊條失效；人和環(huán)境因素；,三.焊接缺陷分類：,焊接缺陷可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷；外部缺陷可以通過表面檢驗發(fā)現(xiàn)；內(nèi)部缺陷必須通過無損探傷發(fā)現(xiàn),1.焊縫成型不符合要求2.焊縫尺寸不符合要求3.焊接變形不符合要求4.未填滿5.根部未焊透外部缺陷6.咬邊7.焊瘤8.燒穿9.凹坑10.塌陷11.表面氣孔12.表面裂紋,1.內(nèi)部氣孔2.夾渣（夾鎢）內(nèi)部缺陷3.未焊透4.未融合5.內(nèi)部裂紋,焊縫質(zhì)量分級標準,第六部分,焊接外部缺陷分析,一.焊接頭的外部缺陷分析：,1、焊縫成型尺寸不符合要求：,焊縫成形是指熔焊時，液態(tài)焊縫金屬冷凝后形成的外形。（1）形狀要求：焊縫的焊波要求均勻細密（配置合格的圖片）（2）尺寸要求：焊縫寬度、焊縫厚度、余高、角焊縫的焊角尺寸和凸度、凹度等（配置圖片及舉例說明，如D323鋼管焊接要求焊縫寬度等級怎樣判斷）,焊縫成型外觀形狀比較,成型均勻細密,成型凹坑,成型焊瘤,焊縫寬度量取,焊縫高度量取,焊縫外型尺寸要求,焊縫坡口量取,公司2005年編制的企業(yè)標準：表6.2.3坡口型式組裝要求已經(jīng)描述的很詳細,焊縫錯邊,怎樣做到焊縫成形和尺寸符合要求：,（1）在于確定合適的坡口和控制對裝質(zhì)量（2）要選擇合適的焊接工藝參數(shù)（如：焊接電流、電壓、速度等參數(shù)）（3）要有焊接操作的最佳選擇，包括焊接順序、方向、熔敷順序（多層焊時各焊道施焊次序）、焊接位置、焊條角度、運條方式等因素的選擇。,2、咬邊：,咬邊是由于焊接參數(shù)選擇不當或操作工藝不正確和技術(shù)性能不熟練，沿焊腳的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。）,焊縫咬邊,咬邊產(chǎn)生的主要原因：,（1）電流過大（2）焊速過快（3）電弧過長（4）焊條角度不當（5）上坡焊掌握不好，特別是立焊、橫焊、仰焊時運條不當容易造成咬邊防止咬邊，就必須注意這幾個方面的因素，并加以有效控制。咬邊超過允許時應補焊,3、焊瘤：,焊瘤是指焊接過程中，融化的金屬流淌到焊縫以外未融化的母材上形成的金屬瘤。,焊瘤產(chǎn)生的主要原因：,（1）電流操作不當發(fā)現(xiàn)焊瘤應及時磨掉，并對焊縫的形狀進行必要的修補,4、燒穿：,燒穿是指焊接過程中，融化的金屬自坡口背后流出，形成穿孔，主要發(fā)生于第一層（打底）焊接過程中。,焊縫內(nèi)壁成型，存在焊瘤，焊口燒穿現(xiàn)象,燒穿產(chǎn)生的主要原因：,（1）電流過大（2）間隙過大（3）突然改變焊接位置,防止燒穿的措施：,（1）控制電流和運條方法（2）間隙要均勻，間隙大的位置要用小焊條、小電流，對燒穿的部位，要清除周圍的熔渣，修飾適當?shù)钠驴谶M行補焊,5、凹坑：,凹坑是指焊縫表面或背面低于母材表面的局部低過部分凹坑圖片：,凹坑產(chǎn)生的主要原因：,（1）坡口截面不均勻、金屬溶液未填滿坡口而形成的凹坑（2）速度控制不均勻、焊接層數(shù)與焊接速度沒有配合好所致發(fā)現(xiàn)凹坑后應補焊,6、表面裂紋：,表面裂紋常見的有縱、橫、焊腳、弧坑和熱影響區(qū)表面裂紋。在外力作用下，它有明顯的擴展傾向。對脆性狀態(tài)的材料，還會有脆性破壞的傾向。外部缺陷它是焊縫中最危險的缺陷，焊縫不得有這種缺陷。,焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現(xiàn)裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應徹底清除，然后給予修補,焊接裂紋：熱裂紋、冷裂紋。（1）熱裂紋熱裂紋是焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的裂紋；特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數(shù)貫穿表面，呈現(xiàn)氧化色彩，裂紋末端略呈圓形。,產(chǎn)生熱裂紋的原因A.焊接熔池中存有低熔點雜質(zhì)(如FeS等)。由于這些雜質(zhì)熔點低，結(jié)晶凝固最晚，凝固后的塑性和強度又極低。因此，在外界結(jié)構(gòu)拘束應力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下，熔池中這些低熔點雜質(zhì)在凝固過程中被拉開，或在凝固后不久被拉開，造成晶間開裂。B.焊件及焊條內(nèi)含硫、銅等雜質(zhì)多時，也易產(chǎn)生熱裂紋。防止產(chǎn)生熱裂紋的措施A.要嚴格控制焊接工藝參數(shù)，減慢冷卻速度，