郭 斌， 郑 琳， 王青峰， 徐进桥， 刘昌明

（1.武汉钢铁（集团）公司研究院,武汉 430080；2.燕山大学,河北 秦皇岛 066004）

0 前 言

HFW焊管由于尺寸精度高、价格低、生产效率高等优点，得到了迅速的发展[1]，HFW焊管正朝着专业化、高品质化、高附加值方向发展[2]。

应用于石油、天然气和矿浆输送等管线以及油气井的开采等方面的HFW焊管，需要对焊缝或管体进行100%超声波探伤[3-4]，改善热轧钢带的质量是提高HFW焊管超声波探伤合格率最为关键的因素之一。

1 HFW焊管探伤缺陷分析

1.1 夹杂物引起的钩状裂纹

在超声波探伤缺陷焊管中切取了近百组试样，经磁粉探伤，清晰可见缺陷为沿管长方向的线状缺陷，长20～50 mm，如图1所示。金相观察为沿管长方向的细裂纹，深度为0.4～0.7 mm，在焊接区域，沿金属流线向上，并且有的裂纹已延伸到了焊缝表面，在裂纹两侧及延伸处均有聚集分布的非金属夹杂物群，裂纹走向与夹杂物分布方向一致，夹杂物级别为B3～B5级，如图2和图3所示。经探针分析，上述非金属夹杂为Al2O3和稀土硫氧化物，如图4和图5所示。

图1 夹杂引起钩状裂纹的宏观形貌

图2 夹杂引起的钩状裂纹截面形貌

图3 钩状裂纹及延伸处的夹杂物

图4 氧化物的成分与分布

图5 稀土硫氧化物的成分与分布

钢板内部存在着级别较高的非金属夹杂物，高频焊接时，焊缝中的氧化物多以复合夹杂物形式存在，其熔点取决于各种氧化物的相对含量。当氧化物的熔点高于焊接部分的熔点(1 550℃)时，氧化物难以排出而残留于焊缝[5]，从而在制管应力作用下产生裂纹。……