埋弧焊管导向弯曲变形测量与分析
2014-01-24曾德胜
焊管 2014年4期
曾德胜,王 彬
(中石化石油工程机械有限公司沙市钢管厂,湖北 荆州434001)
进行埋弧焊管导向弯曲试验时,试样表面发生了明显变形。相关文献[1]在分析试样不合时,认为焊趾部位微区的变形量达到45%,并进一步提出解决方法,但具体变形的数据尚没有明确的测量和分析方法。因此,对弯曲变形的具体数据进行测量是开展分析的基础。
1 导向弯曲试验概述
1.1 导向弯曲试验
在API SPEC 5L和GB/T 9711中均有关于导向弯曲试验的要求。按照API SPEC 5L(45版)的要求,试样宽度为,沿垂直焊缝方向切取,试样尺寸如图1所示。API标准也给出弯模直径的公式Agb,基本上在10t(t为壁厚)以上,不过用户一般直接规定采用6t的弯轴直径(X65及以上钢级)[2]。

图1 导向弯曲试样尺寸图
导向弯曲试验合格的基本标准为:焊缝金属不应出现长度大于3.2 mm的裂纹;母材、HAZ或熔合线不应出现任何长度大于3.2 mm或深度大于规定壁厚12.5%的裂纹或破裂。
从实际生产经验来看,熔合线的开裂占了实际开裂的主要部分。笔者对某直缝焊管和螺旋焊管分厂2013年上半年的弯曲不合情况进行了统计,统计结果见表1。

表1 导向弯曲不合数据统计 个
从表1可以看出,熔合线处的缺陷占到总缺陷数的76%,是需要重点研究解决的问题。当材质为X65钢级及以下时,由于焊接接头塑性较好,不容易出现弯曲不合。而材质在X70钢级及以上时,板材表面容易出现硬化层,塑性下降,出现弯曲不合的几率增加。
1.2 导向弯曲应变的计算
在导向弯曲试验中,具体的应变分析计算有如下特征:在一个尺寸为B×t×L的弯曲样上,存在一个应变中性层,宽度B在内区增厚,外区减薄;……
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