姜帥

摘? 要：焊接鋼管是指對(duì)鋼板或鋼帶實(shí)施彎曲變形處理，將其弄成方形或圓形之后，再實(shí)施焊接的鋼管。此種鋼管表面均帶有接縫，所使用坯料多以帶鋼或鋼板為主。由于焊接鋼管在工程建設(shè)等領(lǐng)域中發(fā)揮著極大的作用，所以社會(huì)各界一直極為注重鋼管質(zhì)量控制，并著重對(duì)鋼管壓扁試驗(yàn)檢測展開了分析。文章將重點(diǎn)對(duì)焊接鋼管壓扁試驗(yàn)開裂原因展開分析，期望能夠?qū)附愉摴苁褂锰峁┮欢◣椭?/p>

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)裝備;金屬流線;焊接鋼管;壓扁試驗(yàn);開裂

Abstract： Welded steel pipe refers to the steel pipes that are welded after the steel plate or steel strip are given bending deformation treatment and made into a square or round shape. There are seams on the surface of this kind of steel pipe， and most of the billets used are strip steel or steel plate. As welded steel pipe plays an important role in engineering construction and other fields， people from all walks of life have always focus on steel pipe quality control， as well as the analysis of steel pipe flattening test. This paper will focus on the analysis of the causes of cracking in the flattening test of welded steel pipe， which is expected to provide some help for the use of welded steel pipe.

壓扁試驗(yàn)是常見金屬管缺陷檢測手段，會(huì)通過對(duì)金屬管實(shí)施壓扁處理的方式，對(duì)其缺陷情況展開檢測。在具體展開試驗(yàn)過程中，會(huì)將被檢測試樣放置在平行板之中，會(huì)通過對(duì)壓力機(jī)或其他方式的運(yùn)用，對(duì)試樣展開均勻處理，直至其達(dá)到規(guī)定要求尺寸之后，停止施壓。會(huì)通過對(duì)試樣彎曲變形情況的檢查，確定試樣是否合格，是檢測焊接鋼管質(zhì)量的有效手段。為更好展開壓扁試驗(yàn)開裂分析，研究人員首先應(yīng)對(duì)焊接鋼管施工基本情況展開研究。

1 焊接鋼管施工

焊接鋼管（以下簡稱焊管），具有生產(chǎn)效率高以及規(guī)格品種多等方面的優(yōu)勢，在現(xiàn)場工程施工以及其他領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，但由于受到加工工藝影響，焊管焊接位置是管材薄弱所在，焊管強(qiáng)度要低于普通無縫鋼管[1]。經(jīng)過多年發(fā)展，焊管施工工藝已經(jīng)得到顯著進(jìn)步，螺旋焊管以及直縫焊管等焊管加工工藝水平得到了有效提升。兩種焊管焊縫方向是兩者性能差異的直觀體現(xiàn)，其中直縫焊管是直接通過焊接施工得到的，而螺旋焊管是按照螺旋線角度實(shí)施管坯打卷進(jìn)而完成焊接任務(wù)的。就可靠性而言，直縫焊管的可靠程度更高。

作為焊管焊縫特有纖維組織形式，金屬流線是作為判斷焊接擠壓力的重要指標(biāo)之一。如果金屬流線上升角度相對(duì)較大，則表明焊接擠壓力較高，被擠掉熔融金屬相對(duì)較多，通過這些可以判定板邊金屬焊合存在問題，很容易會(huì)出現(xiàn)冷焊狀況[2]。

2 鋼管壓扁試驗(yàn)結(jié)果影響因素與試驗(yàn)開裂原因分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果影響因素

（1）試驗(yàn)設(shè)備。各地區(qū)在實(shí)施焊管壓扁試驗(yàn)過程中，所使用試驗(yàn)設(shè)備以及試驗(yàn)處理方式并不相同，現(xiàn)代較為常見壓扁測試技術(shù)，主要以兩端壓扁技術(shù)為主。在具體展開檢測時(shí)，會(huì)通過對(duì)壓力拉伸機(jī)或萬能試驗(yàn)機(jī)（如圖2）的運(yùn)用，對(duì)焊管實(shí)施兩端開裂試驗(yàn)處理，但部分地區(qū)會(huì)通過在焊管中端實(shí)施壓扁測試的方式，展開相應(yīng)試驗(yàn)[3]。在不同擠壓部位以及擠壓量等因素干擾下，所得到的試驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定偏差，需要做好試驗(yàn)設(shè)備管控。（2）材料質(zhì)量。材料質(zhì)量也是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)程度的主要因素之一，其會(huì)在影響材料化學(xué)性能、物理性能等指標(biāo)設(shè)置的同時(shí)，對(duì)質(zhì)量指標(biāo)構(gòu)建形成一定干擾。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可能會(huì)因?yàn)椴牧腺|(zhì)量的不同，而選用不同的指標(biāo)參數(shù)，會(huì)直接影響試驗(yàn)結(jié)果。例如，在實(shí)施低壓流體運(yùn)輸時(shí)，會(huì)通過對(duì)焊管的科學(xué)使用，展開低壓流體運(yùn)輸。強(qiáng)調(diào)在實(shí)施取暖蒸汽以及水等流體運(yùn)輸過程中，需要盡量選擇滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的材料。按照標(biāo)準(zhǔn)要求，所選用材料外徑需要保持在60.3毫米以上，并要對(duì)電阻焊管實(shí)施壓扁試驗(yàn)檢測，應(yīng)通過對(duì)長于64毫米試樣的測試，獲得最終試驗(yàn)結(jié)果，以便做出相關(guān)判斷與規(guī)劃設(shè)計(jì)。在此過程中，如果焊縫處存在裂口或裂縫問題，便會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，所以需要做好試驗(yàn)材料質(zhì)量控制。（3）人員操作。人員操作所造成的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，由于人員專業(yè)能力以及綜合素養(yǎng)并不相同，所以在實(shí)施壓扁實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，也會(huì)呈現(xiàn)出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，人員專業(yè)能力越強(qiáng)，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度也就越高，試樣選擇也更加具有代表性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊管生產(chǎn)制造水平以及焊接工藝的精準(zhǔn)評(píng)估;第二，人員操作規(guī)范程度，會(huì)對(duì)最終結(jié)果可靠性產(chǎn)生直接影響。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作程序較為繁瑣且復(fù)雜，如果人員操作沒有得到有效規(guī)范，操作行為沒有形成統(tǒng)一，很容易會(huì)因?yàn)槿藛T操作習(xí)慣的差異而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到影響[4]。

2.2 開裂原因分析

（1）焊管內(nèi)部存在雜質(zhì)。為避免焊管在實(shí)施試驗(yàn)過程中出現(xiàn)開裂或其他方面問題，確保焊管整體性能能夠與實(shí)驗(yàn)要求相符，在實(shí)施開裂問題分析時(shí)，需要從斷面層物質(zhì)元素著手，對(duì)斷面層硫化物展開分析，明確硫化物含量分配具體情況。同時(shí)需要對(duì)鋼管雜質(zhì)實(shí)施全方位檢測，確保材料質(zhì)量能夠與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求相符，以便將焊管出現(xiàn)裂紋可能性控制在最低。（2）焊管材質(zhì)差別明顯。在根據(jù)相關(guān)依據(jù)實(shí)施鋼鐵劃分過程中，會(huì)將鍛造溫度作為主要判斷檢測依據(jù)。按照常用鋼鐵劃分形式，鋼鐵主要可以分為γ鐵、α鐵以及β鐵。其中α鐵開裂程度最高，且通過對(duì)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用可以發(fā)現(xiàn)，α鐵開裂斷面在開裂后會(huì)形成縱裂紋。其他兩種鐵，雖然也存在開裂狀況，但開裂橫向分布較為突出，不會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的縱裂紋。就鋼鐵開裂程度來看，其價(jià)值和整體程度有密切關(guān)聯(lián)，兩者呈現(xiàn)出反比例關(guān)系，即整體程度越高，表明價(jià)值越小。

3 開裂問題處理策略

3.1 增強(qiáng)焊管焊接水平

由于焊接工藝處理水平會(huì)對(duì)壓扁實(shí)驗(yàn)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，是導(dǎo)致開裂問題發(fā)生的主要原因之一。所以為有效減少開裂問題發(fā)生概率，需要做好焊接工藝強(qiáng)化處理。不僅要對(duì)人員焊接操作實(shí)施規(guī)范，做好專業(yè)性以及針對(duì)性培訓(xùn)，保證人員操作質(zhì)量，同時(shí)還要對(duì)焊接條件實(shí)施精準(zhǔn)控制，要按照焊接技術(shù)具體情況，對(duì)焊接擠出量以及溫度展開合理管控，確保焊接處不會(huì)因?yàn)橥饨缬绊懚霈F(xiàn)開裂問題，保證焊管可加工性以及耐壓性[5]。此外，需要做好現(xiàn)有焊接技術(shù)優(yōu)化，應(yīng)按照具體施工要求以及性能指標(biāo)等內(nèi)容，對(duì)焊接工藝處理方案展開調(diào)整與完善，以求達(dá)到最佳焊接處理效果。

3.2 做好雜質(zhì)預(yù)處理

實(shí)施焊管雜質(zhì)預(yù)處理過程中，需要做好各項(xiàng)規(guī)范以及要求分析，不僅要對(duì)化學(xué)處理操作實(shí)施規(guī)范，同時(shí)還要在選礦階段做好整體成分分析，以便按照分析結(jié)果確定后續(xù)處理方式，做好氧化物以及硫化物等雜質(zhì)處理。同時(shí)，在進(jìn)行煉鐵操作過程中，也要適當(dāng)增強(qiáng)整體操作過程監(jiān)測力度，應(yīng)保證每一環(huán)節(jié)操作規(guī)范性以及科學(xué)性，確保在煉鐵過程中能夠有效減少鋼材雜質(zhì)含有量。此外還要在鋼鐵成型階段，做好化合物特性分析與利用，要按照鋼材使用需求，有選擇性對(duì)有害成分實(shí)施剔除。

3.3 注重生產(chǎn)工藝管控

進(jìn)行焊管壓扁實(shí)驗(yàn)操作前，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員需要先對(duì)壓扁實(shí)驗(yàn)方案展開分析與篩選。應(yīng)按照具體性能需求，對(duì)焊管生產(chǎn)工藝展開嚴(yán)格管控，確?？梢詮脑搭^起達(dá)到切實(shí)強(qiáng)化焊管化學(xué)性能以及物理性能的目標(biāo)，防止其在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)開裂問題。不僅要做好焊管成分比例混合分析，按照材質(zhì)成分結(jié)果展開化學(xué)性能以及物理性能指標(biāo)建設(shè)，為試驗(yàn)提供精準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)支持，同時(shí)需要對(duì)鋼管鍛軋工藝實(shí)施優(yōu)化，應(yīng)通過對(duì)各種先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備以及工藝的運(yùn)用，保證焊管整體質(zhì)量。

4 結(jié)束語

由于焊接鋼管在現(xiàn)代鋼材市場中有著不可忽視的地位，所以相關(guān)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)焊接鋼管壓扁實(shí)驗(yàn)方式的研究力度。應(yīng)在明確焊接鋼管基本情況的基礎(chǔ)上，按照壓扁實(shí)驗(yàn)操作目標(biāo)以及操作規(guī)范要求，科學(xué)展開實(shí)驗(yàn)開裂影響因素控制，保證最終結(jié)果精準(zhǔn)度以及可靠性，確保人員可以按照實(shí)驗(yàn)開裂情況，精準(zhǔn)對(duì)鋼管質(zhì)量問題作出判斷，明確鋼管是否存在缺陷，以為焊接鋼管高質(zhì)量運(yùn)用奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳平，趙凱.核電廠給水除氧器疏水管道焊接接頭開裂分析[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2019（1）：32-34.

[3]馬輝，傅志強(qiáng)，劉錫貝，等.天然氣管道管彎曲試驗(yàn)代替壓扁試驗(yàn)可行性研究[J].中國測試，2016，42（7）：24-30.

[4]高春彥，楊衛(wèi)平，李斌.圓鋼管混凝土K型焊接相貫節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能數(shù)值模擬[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018（01）：18-22.

[5]王偉旬，關(guān)桂芬.焊接鋼管壓扁試驗(yàn)開裂原因分析[J].南方金屬，2015（6）：24-26.