钢带质量对HFW焊管超声波探伤合格率的影响
2014-01-24王青峰徐进桥刘昌明
焊管 2014年4期
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。……
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