鋼管焊接技術交流,第一部分,鋼管牌號概述,一.鋼材牌號表示方法,我國鋼鐵產品牌號表示方法（GB/T221-2000）的規定，一般采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法表示。簡單介紹部分鋼材牌號的表示方法普通碳素結構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、質量為A級的沸騰碳素結構鋼。GB700中的碳素結構鋼表示方法：Q195,Q215,Q235,Q255,Q275；低合金高強度結構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.優質碳素結構鋼鋼號采用鋼中含碳量的萬分數（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“兩位數字+合金元素符號+數字”表示，前兩位數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時即為高級優質鋼，此時在鋼號后再加上“高”字或“A”,例如35CrMoA。,1.GB/T9711.2-1999石油天然氣工業輸送鋼管交貨技術條件第2部分:B級鋼管規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1、常用的材質有：20、Q235A、Q235B、L245、L290（X42）2、幾種材質的性能比較：,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個電弧對金屬加熱而產生金屬結合的一種焊接工藝。（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，帶有一條螺旋焊縫的鋼管，也稱為螺旋焊管,焊接鋼管由于產品尺寸、形狀偏差小，鋼管表面質量好，價格低，應用范圍迅速擴大。隨著焊縫檢驗技術的發展和提高，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、可燃介質或壓力溫度參數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規定了碳鋼焊條的技術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別,焊條根據藥皮的性質不同，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、銹產生氣孔的敏感性不大，焊條在使用前經75-1500C烘干1-1.5小時；堿性焊條對水、銹產生氣孔的敏感性較大，焊條在使用前經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；焊工領用焊條應放在保溫筒內，特別是堿性焊條；不在保溫筒內的焊條，退回倉庫要重新烘干，重復烘干的次數不得超過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質的焊縫。特點：焊接質量好焊接變形小生產率高設備簡單適應性強，可焊接各種位置焊縫質量依賴性強（依賴于焊工的操作技能及現場發揮）,2、氬弧焊：在惰性氣體氬氣保護下，利用鎢極與焊件間產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：焊區保護好，焊接質量優良電弧穩定，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金屬及合金的焊接；氬氣是鎢極氬弧焊的關鍵焊接材料，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生不符合設計或工藝文件要求的缺陷,二.產生焊接缺陷原因：,1、設計不當2、選才不當，材料的結合性能不好；3、焊接工藝不當。4、焊條失效；人和環境因素；,三.焊接缺陷分類：,焊接缺陷可分為內部缺陷和外部缺陷；外部缺陷可以通過表面檢驗發現；內部缺陷必須通過無損探傷發現,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.內部氣孔2.夾渣（夾鎢）內部缺陷3.未焊透4.未融合5.內部裂紋,焊縫質量分級標準,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年編制的企業標準：表6.2.3坡口型式組裝要求已經描述的很詳細,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量（2）要選擇合適的焊接工藝參數（如：焊接電流、電壓、速度等參數）（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選擇不當或操作工藝不正確和技術性能不熟練，沿焊腳的母材部位產生的溝槽或凹陷。）,焊縫咬邊,咬邊產生的主要原因：,（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。,焊瘤產生的主要原因：,（1）電流操作不當發現焊瘤應及時磨掉，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，主要發生于第一層（打底）焊接過程中。,焊縫內壁成型，存在焊瘤，焊口燒穿現象,燒穿產生的主要原因：,（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，修飾適當的坡口進行補焊,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、焊接層數與焊接速度沒有配合好所致發現凹坑后應補焊,6、表面裂紋：,表面裂紋常見的有縱、橫、焊腳、弧坑和熱影響區表面裂紋。在外力作用下，它有明顯的擴展傾向。對脆性狀態的材料，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。結構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裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋，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到固態的結晶過程中產生的裂紋；特征是焊后立即可見，且多發生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數貫穿表面，呈現氧化色彩，裂紋末端略呈圓形。,產生熱裂紋的原因A.焊接熔池中存有低熔點雜質(如FeS等)。由于這些雜質熔點低，結晶凝固最晚，凝固后的塑性和強度又極低。因此，在外界結構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.焊件及焊條內含硫、銅等雜質多時，也易產生熱裂紋。防止產生熱裂紋的措施A.要嚴格控制焊接工藝參數，減慢冷卻速度，