螺旋鋼管的厚度對(duì)焊接質(zhì)量的影響

　　螺旋鋼管焊接中出現(xiàn)的燒穿和氫致開(kāi)裂是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，這些問(wèn)題的影響因素很多，主要包括螺旋鋼管本體、焊前處理、焊接工藝和焊后處理。

　　(1)螺旋鋼管本體

　　①壁厚

　　一般認(rèn)為螺旋鋼管壁厚超過(guò)6.4mm是預(yù)防燒穿的最小厚度。ASME對(duì)氣體管道最小壁厚開(kāi)展過(guò)研究，考慮燒穿因素，研究得出螺旋鋼管最小壁厚與氣體流速和管內(nèi)壓有關(guān)。在一定管內(nèi)壓下，螺旋鋼管最小壁厚隨氣體流速的增加而減少;在氣體流速一定的情況下，管道最小壁厚隨管內(nèi)壓的增加而減少。具體壁厚數(shù)據(jù)如表1.1所示：

　　W. A. Bruce等人研究表明當(dāng)限制熱輸入時(shí)，壁厚超過(guò)3.2mm的管道不易發(fā)生燒穿。William Jarvis等人研究后認(rèn)為熱開(kāi)孔在線焊接可接受的最小壁厚為4.8mm，當(dāng)螺旋鋼管壁厚小于4mm時(shí)，合理的焊接工藝可以確保焊接成功。

　　SY/T 6554-2003標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定大多數(shù)焊接所推薦的母材厚度下限值為4.8mm。考慮燒穿因素，實(shí)際母材最小壁厚為強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚加上安全余量(通常是2.4mm)。

　　②介質(zhì)流速

　　介質(zhì)流速過(guò)快會(huì)帶走更多焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量，增強(qiáng)了螺旋鋼管管壁散熱，使焊接接頭淬硬傾向增加，容易誘發(fā)氫致開(kāi)裂;介質(zhì)流速過(guò)慢會(huì)造成熱量集中，從而引起燒穿。因此介質(zhì)流速要合理才能避免在線焊接問(wèn)題的發(fā)生。

　　國(guó)外方面，國(guó)外沒(méi)有在標(biāo)準(zhǔn)層面上規(guī)定介質(zhì)流速，文獻(xiàn)說(shuō)明：1)介質(zhì)流速較高會(huì)更快地帶走熱量，減少燒穿發(fā)生的可能性;2)合理的介質(zhì)流速能減少燒穿與氫致開(kāi)裂發(fā)生的可能性。國(guó)內(nèi)方面，有企標(biāo)規(guī)定管內(nèi)液體介質(zhì)流速不超過(guò)2m/s或氣體介質(zhì)流速不超過(guò)7m/s方可進(jìn)行焊接，孫華[18]研究后認(rèn)為附件安裝焊接時(shí)，液體介質(zhì)流速不大于5m/s;氣體介質(zhì)流速不大于10m/s。楊景順[19]研究后認(rèn)為在螺旋鋼管上帶壓焊接管件時(shí)，應(yīng)對(duì)管道內(nèi)的介質(zhì)流速有一定的限制，介質(zhì)流速必須保證焊接過(guò)程能夠滿(mǎn)足相關(guān)工藝規(guī)程的要求。可見(jiàn)國(guó)內(nèi)方面對(duì)介質(zhì)流速有過(guò)研究但沒(méi)有統(tǒng)一說(shuō)法。