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四、焊縫熱處理:
高頻焊接鋼管的焊接過(guò)程是在加熱速度快和冷卻速度高的情況下進(jìn)行的,急劇的溫度變化造成一定的焊接應力,焊縫的組織也發(fā)生變化,沿焊縫的焊接中心區域內組織是低碳馬氏體和小面積的自由鐵素體;過(guò)渡區域是由鐵素體和粒狀珠光體組成;而母體組織是鐵素體、珠光體。因此鋼管的性能由于焊縫處與母體金相顯微組織差異,導致焊縫處強度指標提高,而塑性指標降低,工藝性能惡化。為了改變鋼管使用性能,必須采用熱處理來(lái)消除焊縫與母體金屬的顯微組織差異,使粗大的晶粒細化,組織均勻,清除在冷成形及焊接時(shí)產(chǎn)生應力,保證焊縫質(zhì)量和鋼管的工藝和力學(xué)性能,并使之適應后步冷加工序的生產(chǎn)要求。
精密焊管熱處理工藝,一般有兩種:
、 退火:主要是消除焊接應力狀態(tài)和加工硬化現象,改善焊管的焊縫塑性。加熱溫度在相變點(diǎn)以下。
、 正火(;幚):主要是改善焊管力學(xué)性能的不均勻性,使母體金屬與焊縫處金屬力學(xué)性能相接近,盡善金屬顯微組織、細化晶粒。加熱溫度在相變點(diǎn)以上某一點(diǎn)經(jīng)過(guò)空冷。
根據精密焊管不同的使用要求又可以分焊縫熱處理和整體熱處理。
1焊縫熱處理:又可分為在線(xiàn)熱處理和離線(xiàn)熱處理
焊縫熱處理:在鋼管焊接后,使用一組中頻條狀感應加熱裝置在焊縫部位沿軸向進(jìn)行熱處理,經(jīng)空冷和水冷后直接定徑。此種方法僅對焊縫區加熱,不涉及鋼管基體,以改善焊縫組織,消除焊接應力為目標,無(wú)需固定加熱爐。焊縫在長(cháng)方形感應器下加熱,該裝置備有溫度測定器自動(dòng)跟蹤裝置,當焊縫偏轉時(shí)能自動(dòng)對中并進(jìn)行溫度補續,還能利用焊接余熱,節約能源,其較大不足是加熱區和非加熱區溫度差會(huì )導致明顯的殘余應力,而且作業(yè)線(xiàn)較長(cháng)。
2整體熱處理:又可分為在線(xiàn)熱處理和離線(xiàn)熱處理
在線(xiàn)熱處理:
在鋼管焊接后,使用二組或更多的中頻環(huán)形感應加熱裝置,對全管進(jìn)行加熱,在短時(shí)間內加熱至;铚囟900~920℃,保溫一定時(shí)間,空冷至400℃以下后正常冷卻,使全管組織得到改善。
離線(xiàn)的;癄t中熱處理:
焊管整體熱處理裝置有室狀爐和輥底式爐,采用氮氣或氫氮混合氣體作為保護性氣氛,來(lái)達到無(wú)氧化或光亮狀態(tài)。由于室狀爐的生產(chǎn)效率較低,目前通常使用輥底式連續熱處理爐。整體熱處理特點(diǎn)是:在處理過(guò)程中,管壁內不存在溫度差,不會(huì )產(chǎn)生殘余應力,加熱和保溫時(shí)間可以調節,適應較復雜的熱處理規范,還可以用計算機進(jìn)行自動(dòng)控制,但輥底式爐設備復雜,操作費用較高。
五、 無(wú)損檢測:
精密焊管制造過(guò)程中的各種缺陷,一般都能在生產(chǎn)中通過(guò)壓扁、擴口或水壓試驗時(shí)發(fā)現,但也有部分缺陷,尤其是內在缺陷,目檢難以發(fā)現和判斷,但可能會(huì )在使用過(guò)程中或以后的冷加工時(shí)出現。因此在生產(chǎn)線(xiàn)上設置無(wú)損檢測及時(shí)發(fā)現產(chǎn)品的缺陷是十分必要的。從焊管機組生產(chǎn)效率高的角度考慮,可避免產(chǎn)生批量性低質(zhì)量焊管,對出廠(chǎng)成品質(zhì)量及后步冷加工質(zhì)量也能起到保證作用。
用于鋼管的無(wú)損檢測有多種方法,焊接精密鋼管常用的主要有超聲波、渦流或漏磁探傷等。渦流探傷適用于金屬材料的表面缺陷和接近表面的缺陷檢測;漏磁探傷用于表面缺陷和一定深度的內部缺陷。超聲波探傷能發(fā)現細長(cháng)的缺陷,對焊縫頂部未焊透,潛藏的裂紋及焊縫中心熱影響區伸展的裂紋能正確發(fā)現并確定其位置。通過(guò)無(wú)損探傷,檢測焊管焊縫未焊透,未熔化、夾渣、氣泡、收縮裂紋,內外表面的橫向縱向條狀和分層。
無(wú)損探傷檢查有兩個(gè)層次,一層次是放在定徑段即在線(xiàn)探傷,作用是監測焊縫質(zhì)量;二層次是對成品鋼管的無(wú)損檢測,要求對全管進(jìn)行檢測,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。
六、對焊管機組設備要求:
精密焊接鋼管具有比一般焊接鋼管幾何尺寸精密,焊縫與內外表面質(zhì)量?jì)?yōu)良,壁厚均勻等特點(diǎn)。因此,精密焊接鋼管在生產(chǎn)中,對焊管成型機組及其配套設備有以下要求:
1 高剛度、高強度的成型與定徑機座:
為了減少焊管機組在較大負荷運行中強塑變形,使每個(gè)機座總的積累誤差,彈性變形量減少,以提高精密焊管的尺寸精度。因此必需提高機架、平輥軸、軸承座、壓下壓上機械等剛度和強度和機加工精度。在設備選型時(shí),要選擇重型配置焊管機組及其配套設施。
2 增加成型機座2~3座:
為了減少彈性變形,加工道次要相應增加。通常精密焊管機組成形變形加工道次比普通焊管機組增加2~3道次,因此成型機座要增加2~3個(gè)機座。
3 為保證機組軋制中心線(xiàn)(垂直中心線(xiàn))各機座道次統一,以中心做好基軸,兩側定位尺寸及中間套要精確。機組要有精確的定位基準。在水平線(xiàn)的位置上,應按照工藝要求形成上山線(xiàn)(下山線(xiàn))或平直線(xiàn),以保證不能出現曲線(xiàn)波動(dòng),因此要求機座需要配置壓上、壓下機械,便于調整。
4 軋輥模具的強度、韌性、耐磨性、表面光潔度、尺寸精度、硬度等要求高,硬度要均勻。
5 焊管機組要配置潤滑劑循環(huán)裝置,冷卻和潤滑軋輥,以減少在軋輥變形鋼帶上表面應力,防止表面劃傷,減少微裂紋
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