油氣輸送用ERW鋼管焊縫質(zhì)量影響因素及缺陷無損檢測工藝的研究.pdf

1、ERW鋼管是應(yīng)用于油氣輸送管線的一種常用鋼管類型。我國ERW鋼管生產(chǎn)、檢驗技術(shù)水平相對較低，主要表現(xiàn)在焊縫質(zhì)量控制不穩(wěn)定、缺陷檢測水平相對較低等方面。
　　 本課題通過試驗，對影響ERW鋼管焊縫力學(xué)性能質(zhì)量的相關(guān)因素進行了研究，系統(tǒng)地分析了影響焊縫力學(xué)性能的各相關(guān)因素，提出了改善焊縫力學(xué)性能的措施。
　　 通過研究發(fā)現(xiàn)，ERW鋼管力學(xué)性能尤其是韌性性能受焊接功率、焊接速度、成型開口角度、擠壓量、熱處理工藝、板邊加工質(zhì)量、

2、原材料性能和組織等因素影響，且焊接功率、焊接速度、開口角度等因素之間有相關(guān)聯(lián)系。對于壁厚14.0mm鋼管，在采用開口角為4～7°、擠壓量為4mm、焊接速度為15m/min、焊接功率為680Kw、熱處理溫度為960℃時，生產(chǎn)出了焊縫沖擊功高、組織均勻、性能穩(wěn)定的ERW鋼管。
　　 本課題通過試驗，對影響ERW鋼管焊縫溝腐蝕敏感性的因素進行了研究，結(jié)果表明ERW鋼管焊縫溝腐蝕敏感性與母材化學(xué)成分、焊縫組織、流線角度、亮線寬度有關(guān)。<

3、br>　　 通過研究得出，要達到高質(zhì)量的焊縫力學(xué)性能及較低的焊縫溝腐蝕敏感性，應(yīng)該采取的措施有：
　　 ①原材料質(zhì)量控制：盡量降低C、S、P含量，增加適量的Cu，嚴格控制Mn/Si的比例，母材組織應(yīng)無偏析且夾雜物少，鋼卷板邊質(zhì)量良好；
　　 ②合理選擇開口角度θ、焊接速度V、擠壓量、焊接功率和熱處理溫度。開口角度在4～7°為宜，熱輸入功率增大時，應(yīng)相應(yīng)提高Vθ乘積值；
　　 ③將焊縫流線角度控制在50～70°，

4、焊縫亮線寬度控制在0.15mm內(nèi)；
　　 ④控制板邊加工質(zhì)量和成型質(zhì)量，板邊應(yīng)無錯邊、毛刺、局部變形，推薦采用銑邊。
　　 針對鋼管缺陷無損檢測，本課題從焊縫檢測工藝、焊縫檢測靈敏度對比試塊、焊縫檢測探頭的選擇、管體缺陷檢測工藝等幾個方面進行了分析和討論，優(yōu)化設(shè)計出相關(guān)的檢測工藝和方法，通過鋼管實物檢測驗證得到了良好的效果。優(yōu)化設(shè)計的各檢測工藝和方法如下：
　　 ①焊縫檢測采用4組斜探頭、1個直探頭的檢測工藝：其

5、中3組斜探頭檢測焊縫縱向缺陷，分別檢測鋼管壁厚的上部、中部及下部；1組斜探頭檢測焊縫橫向缺陷；直探頭位于焊縫上進行焊縫毛刺狀況監(jiān)控；
　　 ②焊縫檢測用靈敏度對比試塊為不同位置加工有N5內(nèi)刻槽、N5外刻槽、φ1.6mm豎通孔、φ1.6mm橫向鉆孔的對比試塊；
　　 ③焊縫檢測斜探頭參數(shù)選擇時應(yīng)合理選擇K值和晶片尺寸；提出了適應(yīng)于大曲率鋼管焊縫檢測的曲面探頭的制作方法；針對手工超聲波探傷，提出了一種簡便的毛刺回波和缺陷回波