Los defectos de calidad de la soldadura de los tubos de acero soldados con ERW incluyen grietas, soldaduras por solape, fugas, rayones, etc. A continuación se analizan únicamente los dos defectos principales de fisuras y soldadura por solape:
A) Una grieta
Las grietas son los principales defectos de las tuberías soldadas y sus manifestaciones pueden incluir grietas ordinarias, grietas periódicas locales y grietas intermitentes irregulares. También hay tubos de acero que no presentan grietas en la superficie después de la soldadura, pero aparecen grietas después del aplanamiento, enderezamiento o pruebas hidráulicas. Cuando las grietas son severas, hay fugas de agua. Hay muchas razones para las grietas. La eliminación de grietas es uno de los problemas más difíciles en las operaciones de ajuste de soldadura.
Los siguientes análisis se llevan a cabo desde los aspectos de las materias primas, los patrones de paso de conformado y soldadura y la selección de parámetros del proceso.
1. Materias primas
(1) El tipo de acero, es decir, la composición química del acero tiene un impacto significativo en el rendimiento de la soldadura. Los elementos químicos contenidos en el acero afectan el rendimiento de la soldadura en mayor o menor medida, para bien o para mal. Debido a la alta temperatura de soldadura y la gran fuerza de extrusión, la soldadura de alta frecuencia tiene un rango químico más amplio que la soldadura de baja frecuencia y puede soldar acero al carbono, acero de baja aleación, etc. El acero al carbono contiene principalmente cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre. El acero de baja aleación también puede contener diversos elementos como manganeso, titanio, vanadio, aluminio y níquel.
Los efectos de varios elementos sobre el rendimiento de la soldadura se describen a continuación.
1) Carbono A medida que aumenta el contenido de carbono, el rendimiento de la soldadura disminuye, la dureza aumenta y es propenso a la fragilidad. El acero dulce es fácil de soldar.
2) Silicio El silicio reduce la soldabilidad del acero, principalmente porque genera fácilmente inclusiones de SiO2 con puntos de fusión bajos; aumenta la cantidad de escoria y oro fundido.
La fluidez del género provoca graves salpicaduras, afectando así a la calidad.
3) Manganeso El manganeso aumenta la resistencia y la dureza del acero, reduce el rendimiento de la soldadura y provoca fácilmente grietas por fragilidad.
4) Fósforo El fósforo es perjudicial para la soldabilidad del acero. El fósforo es la causa principal del azul quebradizo.
5) Cobre Cuando el contenido de cobre es inferior al 0,75%, no afecta la soldabilidad del acero. Cuando el contenido es mayor, la fluidez del acero aumentará, lo que no favorece la soldadura.
6) Níquel El níquel no tiene ningún efecto adverso significativo sobre la soldabilidad del acero.
7) Cromo El cromo reduce el rendimiento de soldadura del acero, óxidos de alto punto de fusión.
Difícil de excluir de las soldaduras.
8) Titanio El titanio puede refinar los granos, aumentar el rendimiento de soldadura del acero y empeorar la fluidez del acero y aumentar su viscosidad.
9) Azufre El azufre provoca grietas en caliente en las soldaduras. Durante el proceso de soldadura, el azufre se oxida fácilmente y el gas generado se escapa, lo que provoca muchos poros y holgura en la soldadura. El azufre no favorece la soldadura y reduce las propiedades mecánicas del acero. El azufre en el acero suele limitarse a cantidades traza específicas.
la siguiente.
10) Vanadio El vanadio puede mejorar significativamente el rendimiento de soldadura del acero ordinario de baja aleación. El vanadio puede refinar los granos, evitar que los granos en la zona afectada por el calor crezcan y se vuelvan gruesos, y puede fijar parte del carbono en el acero y reducir la templabilidad del acero.
11) A
luminio La influencia del aluminio en el rendimiento de la soldadura del acero depende del contenido de aluminio en el acero. En términos generales, el aluminio que queda en el acero después de la desoxidación tiene poco efecto en el rendimiento de la soldadura. Si la cantidad agregada como elemento de aleación es grande , Cuando, tiene un efecto similar al del silicio, reduciendo el rendimiento de soldadura del acero.
12) Oxígeno El oxígeno se considera un elemento dañino en el acero. Un mayor contenido de oxígeno formará más FeO que permanecerá en la soldadura durante la soldadura, reduciendo así el rendimiento de la soldadura.
13) Hidrógeno El hidrógeno es la causa del agrietamiento.
14) Niobio Agregar 0,005~0,05% de niobio al acero puede aumentar el límite elástico y la tenacidad al impacto y mejorar el rendimiento de la soldadura.
15) Circonio El circonio puede mejorar la densidad del metal de soldadura.
16) Plomo El plomo no tiene ningún efecto significativo sobre el rendimiento de la soldadura del acero.
La influencia de diversos elementos en un determinado acero sobre el rendimiento integral de soldadura del acero se mide mediante el equivalente de carbono. El límite superior de carbono equivalente es 0,65~0,70%. Si se excede el límite superior, la soldadura se volverá fácilmente quebradiza, la dureza aumentará, la calidad de la soldadura será deficiente y la sierra voladora cortará y cortará.
dificultad.
(2) Los componentes de las bandas de acero están segregados, especialmente las cabezas de las bobinas de bandas B2F y B3F, que generalmente son las cabezas de los lingotes de acero en ebullición. La segregación de la composición es grave, contiene más impurezas y óxidos y el rendimiento de la soldadura es deficiente. Por lo tanto, la misma bobina de flejes de acero es propensa a sufrir grietas en la cabeza.
(3) Hay capas intermedias en la tira, especialmente capas intermedias de borde, que son una de las principales causas de grietas.
(4) El ancho de la tira no es suficiente. Para las tiras que exceden la desviación negativa, los orificios de extrusión y laminación no se pueden llenar y la presión de soldadura es insuficiente o incluso nula, lo que provoca grietas.
(5) El grosor de la tira cambia mucho y la corriente de soldadura aumenta y disminuye repentinamente, provocando grietas.
(6) Los bordes de la tira de acero son irregulares, dentados, falta carne o rotos, y aparecen pequeñas grietas irregulares e intermitentes después de la soldadura.
(7) Debido al espacio excesivo de la cuchilla del disco o al desgaste grave de la hoja durante el corte, las rebabas del borde de la tira son demasiado grandes y se producen grietas fácilmente cuando las rebabas están hacia afuera durante el conformado. Para evitar que se produzcan grietas, incline la tira hacia arriba en la dirección opuesta al desenrollarla, de modo que las rebabas miren hacia adentro durante la formación.
2. Patrones de pasadas de conformado y soldadura.
1) El anillo guía del orificio cerrado moldeado está dañado, lo que provoca roces en los bordes y grietas.
2) El cojinete del rodillo de compresión está dañado, lo que provoca una presión de soldadura insuficiente y es propenso a agrietarse.
3) El diseño del paso del rodillo de extrusión no es razonable o se utiliza una forma de paso incorrecta para darle a la tira la forma de un melocotón. La presión de soldadura es grande en el interior y pequeña en el exterior, y es probable que se produzcan grietas.
4) El procesamiento del rodillo de extrusión no está calificado y las mesas de rodamiento superior e inferior, el orificio del eje intermedio y el orificio circular exterior no son concéntricos. Cuando la falta de concentricidad es relativamente grande (0,10 ~ 0,20 mm), el rodillo de extrusión gira excéntricamente, provocando una fuerza de extrusión inestable y propensa a agrietarse.
5) El patrón de orificios del rodillo de extrusión está muy desgastado, lo que hace que la presión superior disminuya y adopte la forma de un melocotón, y aparecen grietas después de la soldadura.
3. Selección de parámetros de proceso
1) La velocidad de soldadura es demasiado alta, lo que provoca bajas temperaturas y grietas.
2) La velocidad de soldadura es demasiado baja, lo que provoca que la temperatura sea demasiado alta, lo que es propenso a quemarse excesivamente y a agrietarse fácilmente después de aplanarse. En casos severos, incluso pueden aparecer poros en la soldadura.
3) La presión es baja y las inclusiones con puntos de fusión bajos no son fáciles de extruir. Además, la fuerza de unión entre los metales fundidos es pequeña debido a la baja presión y es probable que se produzcan grietas cuando se tensiona la soldadura.
4) Si la temperatura de soldadura es baja y la soldadura falla, se debe reducir la velocidad.
5) La temperatura de soldadura es demasiado alta y la corriente es demasiado grande, lo que fácilmente puede causar quemaduras excesivas o incluso poros y óxidos. Se debe aumentar la velocidad.
6) La posición del electrodo o sensor es inapropiada y está demasiado alejada de la línea central del rodillo de extrusión, lo que resulta en un gran consumo de calor, baja temperatura y mala calidad de la soldadura.
7) El ángulo de apertura es demasiado pequeño, lo que provoca una corriente de soldadura inestable, pequeñas explosiones en el dintel que forman ampollas y grietas en la soldadura.
B) Soldadura por solape
La soldadura por solape se produce cuando los dos bordes del tubo en bruto están desalineados durante la soldadura. Incluso si se eliminan las rebabas, todavía se pueden ver rastros de desalineación. Las razones son:
1) La calidad del moldeado no es buena. Cuando los dos bordes del tubo formado son desiguales, habrá soldaduras superpuestas comunes. Cuando los bordes del tubo formado son ondulados y abultados, habrá pequeñas soldaduras superpuestas locales.
2) Al producir tubos de paredes delgadas, una fuerza de extrusión inadecuada puede causar fácilmente fallas prematuras. La instalación de un pequeño rodillo de soporte dentro del cuerpo del tubo central del rodillo de extrusión puede superar eficazmente la soldadura por solape de tubos de paredes delgadas.
3) El rodillo de extrusión está instalado de manera desigual, uno está más alto y el otro más bajo, lo que provoca soldadura por solape.
4) El borde de la tira está mal cortado, el borde está curvado o las rebabas del borde son demasiado grandes, lo que resulta en una soldadura por solape.
5) Las líneas centrales de rodadura de los rodillos verticales formadores, los rodillos horizontales y los rodillos de extrusión no están en línea recta, o la tira de acero tiene una curva en forma de hoz, lo que resulta en un conformado inestable, soldaduras torcidas y soldaduras por solape.
6) Cuando el extremo frontal de la resistencia está exactamente en la línea central del rodillo de extrusión, los valores de resistencia a la expansión y resistencia al aplanamiento exceden la línea central del rodillo de extrusión. Cuando se extiende hacia el costado de la máquina dimensionadora, el La fuerza de expansión y la fuerza de aplanamiento están en su mejor momento. La fuerza de aplanamiento disminuyó significativamente. Cuando no está en la línea central sino en un lado de la máquina de moldeo, la resistencia de la soldadura también se reduce.
La influencia de la forma del acero del borde en la calidad de la soldadura:
1. Inclusiones no metálicas
Las inclusiones no metálicas que se forman debido a la segregación durante la fundición de lingotes quedan expuestas al borde de la tira después del laminado y corte en caliente. Durante la soldadura de molde, afectan el rendimiento de la soldadura y reducen la calidad de la misma.
2. Sándwich de borde
Las cavidades de contracción y las estructuras sueltas formadas durante la fundición de lingotes permanecerán en el borde de la tira después del laminado y corte en caliente, y las capas intermedias se pueden ver claramente o capas intermedias discretas, lo que afectará la calidad de la soldadura y provocará grietas durante la soldadura.
3. Óxidos residuales
Queda una gran cantidad de óxido en el borde, que no se puede eliminar completamente de la soldadura durante la soldadura y permanece dentro de la soldadura, afectando la calidad de la soldadura.
Consejos: La tubería de acero ERW se forma enrollando una tira y soldando la costura, con tolerancias dimensionales más estrictas y menos peso. La costura de soldadura se trata térmicamente después de la soldadura para que no quede martensita sin templar y el rebaba de soldadura se puede eliminar tanto de las superficies internas como externas. La tubería de acero ASTM A53 ERW es una tubería de acero al carbono típica. Se utiliza principalmente para transportar fluidos a presiones bajas/medias como petróleo, gas, vapor, agua, aire y también para aplicaciones mecánicas.
