螺旋鋼管生產中焊接速度與焊接質量的關系應辯證地理解,不可忽視。主要體現在加熱階段和結晶階段。
1.加熱階段
高頻直縫焊管(erw管) 條件下,管坯的邊緣從室溫加熱到焊接溫度。在此過程中,管坯的邊緣完全暴露在空氣中,沒有任何保護措施,必須與空氣中的氧氣和氮氣發生劇烈反應。反應,導致焊縫中氮和氧化物的顯著增加。經測定,焊縫中氮含量增加20-45倍,氧含量增加7-35倍。同時,大量對焊縫有益的錳、碳等合金元素燃燒蒸發,導致焊縫力學性能下降。因此,從這個意義上說,焊接速度越慢,焊縫質量越差。
不僅如此,加熱管坯的邊緣暴露在空氣中的時間越長,即焊接速度越慢,非金屬氧化物的產生越深。在隨后的擠壓結晶過程中,這些深層的非金屬氧化物很難完全擠出焊縫。結晶后,它們會以非金屬夾雜物的形式留在焊縫中,形成明顯的脆性界面,從而破壞微觀焊縫。組織的連續性降低了焊縫的強度。但焊接速度快,氧化時間短,生成的非金屬氧化物少且局限于表層,因此在后續的擠壓過程中很容易被擠出焊縫,并且焊縫中不會有太多的非金屬氧化物殘留物。因此,焊接強度高。
2、結晶階段
根據金相學原理,為了獲得高強度的焊縫,焊縫組織的晶粒必須盡可能細。精煉的基本方法是在短時間內形成足夠的晶核,使它們在顯著生長之前相互接觸,然后結晶過程結束。這就要求通過提高焊接速度,使焊縫迅速離開加熱區,使焊縫在過冷度較大的情況下迅速結晶;當過冷度增加時,形核率會大大提高,生長率會略有提高,從而達到細化焊縫晶粒的目的。
因此,在滿足基本焊接條件的前提下,無論是焊接過程的加熱階段還是焊后的冷卻階段,焊接速度越快,焊縫質量越好。
提示:ASTM A53 B 級比其他等級更受歡迎。這些管道可以是沒有任何涂層的裸管,也可以是熱浸或鍍鋅并通過焊接或無縫制造工藝制造。在石油和天然氣領域,A53 級管道用于結構和非關鍵應用。
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