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摘 要压力钢管是一种典型的焊接结构,但是在焊接制造、焊接生产过程中,由于现场作业、拘束条件、以及压力管道结构不均匀相变、冷却、加热等原因,导致很容易就在焊接接头内产生瞬态变形和瞬态热应力.本文首先分析了压力钢管焊接变形的主要影响因素及控制措施,其次,探讨了控制压力钢管焊接变形的技术要求,提出了自己的建议和看法.
关 键 词压力钢管;焊接变形;技术要求
中图分类号TG441文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)122-0162-01
压力钢管是一种典型的焊接结构,广泛被应用于市政建设、能源、化工、石油、水利水电工程等重要部门的结构件.但是在焊接制造、焊接生产过程中,由于现场作业、拘束条件、以及压力管道结构不均匀相变、冷却、加热等原因,导致很容易就在焊接接头内产生瞬态变形和瞬态热应力.尤其是焊缝横向收缩会严重影响到压力钢管的安装焊接性能.本文就压力钢管焊接变形控制进行探讨.
1压力钢管焊接变形的主要影响因素及控制措施
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1.1主要影响因素
主要影响焊接结构变形的因素有:①焊接方法.这个主要是反映在V与I的作用上,埋弧焊(SAW)的线能量大,手弧焊(SMAW)的线能量较小,正相反性在回转变形上表现得较为显著.②坡口或者根部间隙.焊条金属熔敷量W随着坡口或者根部间隙的增大而增大,出现横向收缩增大或者收缩变形的现象,坡口两面角度比例有影响.③单位长度焊条金属熔敷量W或者线能量.收缩变形量与线能量是成正比的,而lgW越大,收缩变形量也就越大.④焊接顺序.应该尽量避免出现集中热作用的现象,应力求热作用应该做到对称、均匀、分散.
1.2控制措施
按照压力钢管焊接的特点,以及焊接结构变形对于压力钢管造成的影响,压力钢管焊接变形主要可以划分为三种类型,分别是消除变形、容许变形、减小变形.
1.2.1容许变形
因为有一些焊接变形是必然发生的,不能避免的,所以,压力钢管的一个重要的技术问题就是要有效地制定变形容限标准.我国在长期实践和理论研究上,对于压力钢管焊接变形的可控程度和何种变形程度不会有害于压力钢管使用和安装有了一定的研究基础,也相应地制定出了一些变形容限.对于这些容许变形,DL/T5017-2007《水利水电钢压力钢管制造安装验收规范》有着较为通用的规定.
1.2.2减小变形
1)减小线能量
焊接接头的波浪变形、角变形、纵弯(纵向收缩)、横向收缩能够通过减小线能量来进行有效地防止,尤其是T形接头的角变形和横向收缩的效果最好.而压力钢管在焊接过程中,主要是横向焊缝和纵向焊缝.因此,我们在进行压力钢管的施工过程中,应该重点控制住焊接接头的波浪变形、角变形、纵弯(纵向收缩)、横向收缩,尤其是对于圆度控制而言,波浪变形和角变形是极为主要的.
当线能量处于一定值的时候,我们如果增大板厚δ,那么就会造成收缩变形下降;但是存在一个难题,那就是压力钢管在焊接过程中必须要焊透,随板厚δ增大,线能量也会随之而增大,也就是焊条金属熔敷量W会增大,从而也会导致收缩变形量增大.另外,我们在实际焊接施工过程中,焊缝是很有可能需要局部返修,一次焊接是很难将压力钢管焊透,达到我们的要求,这样也会导致板厚δ增大,这样一来,收缩变形量就会