西安螺旋钢管焊缝熔合线夹渣起因及对策

    随着油气输送管线设计输送压力的不断提高，钢管向着高钢级、大管径、厚壁厚方向发展。提高螺旋钢管的焊接质量，对提高产品质量和生产效率具有重要意义。在螺旋钢管的生产中，焊缝夹渣是影响焊缝质量的主要缺陷之一，尤其是壁厚25mm以上的直缝埋弧焊管焊缝夹渣较多。渤海装备巨龙钢管有限公司(简称巨龙钢管公司)在生产南海天然气海底管线用X65钢级Ф762mm×30.2mm直缝埋弧焊管时，初期焊缝夹渣比例达到20%，经多次试验及调整工艺参数后，夹渣比例降到5%以下，使焊管返修比例降低，生产效率大幅度提高。

1、夹渣试样分析
　　对直缝埋弧焊管有缺陷的部分取样，通过超声波手动探伤仪确认缺陷在焊缝中的位置，用机械加工的方法加工出缺陷所在的焊缝横断面，经磨削、抛光、腐蚀后制成金相试样。通过金相试样分析发现，螺旋钢管焊缝夹渣多位于内外焊缝根部熔合线的位置，如图1所示。
　　2、产生夹渣的原因分析
　　夹渣是残留在焊缝内部的熔渣。从理论上分析，埋弧自动焊焊缝产生夹渣的原因主要有以下3点：①原材料(包括母材、焊丝、焊剂)中夹杂物较多;②多层焊时层间清理不干净;③选用的焊接工艺参数不当，不利于熔渣的浮出。
　　根据直缝埋弧焊管的生产特点，可以排除多层焊时层间清理不干净而使焊缝产生夹渣这一原因。
　　针对原材料中夹杂物较多而使焊缝产生夹渣，采取焊前检验母材、更换新焊丝和焊剂等措施后，焊缝熔合线夹渣产生的比例仅略有减少，说明原材料中的夹杂物不是导致夹渣产生的主要原因。
　　因此，螺旋钢管产生熔合线夹渣的主要原因是选用的焊接工艺参数不当。螺旋钢管的焊接工艺参数主要有：线能量、焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝间距、坡口尺寸等。
　　再从焊接冶金学方面做深入分析可知：焊缝熔合线产生夹渣的原因主要是熔合线温度过低，使液态熔渣来不及析出;而导致熔合线温度过低的原因是加热的峰值温度太低或冷却速度过快。