焊趾处易形成应力腐蚀裂纹

对接接头的应力集中主要由焊缝余高引起,对接接头焊缝的焊趾位置应力集中最为显著。

应力集中系数的大小取决于焊缝余高 h、焊趾过渡夹角 θ 和焊趾转角半径 r。焊缝余高 h 增大,会使焊趾过渡夹角 θ 减小、转角半径 r 减小,最终导致应力集中系数增大。

焊缝的余高越大,应力集中程度越严重,会降低焊接接头的综合力学性能。焊后适当打磨削平焊缝余高(打磨后不低于母材表面),可有效减小应力集中,提升焊接接头的整体承载性能。

外焊缝余高大,不利于防腐作业

施工采用环氧树脂玻璃布防腐工艺时,外焊缝余高过大会导致焊趾位置防腐层难以压实贴合。同时行业标准规定,防腐层厚度以外焊缝最高点为基准测算,焊缝余高越高,所需防腐层厚度越大,会直接增加防腐施工成本。

螺旋埋弧焊施工易出现 “鱼脊背形” 外焊缝成型,此类成型更难保证防腐层施工质量。因此,合理调整焊枪空间位置与焊接工艺参数,优化焊缝成型、减少或消除鱼脊背焊缝,对保障防腐质量十分关键。

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外焊缝余高大,影响水压扩径后的管形

直缝埋弧焊管水压扩径工序,依靠内外模具贴合管壁完成整圆定型。若外焊缝余高过大,扩径过程中焊缝位置承受的剪应力会显著增大,易在焊缝两侧形成 “小直边” 缺陷,影响管形精度。

生产实践表明,将外焊缝余高控制在 2mm 左右及以内,扩径时焊缝剪应力处于合理区间,不易产生小直边缺陷,管形规整度可满足标准要求。原理为:焊缝余高较小,焊接接头承受剪应力更低,变形处于弹性变形范围内,卸载回弹后管材可恢复标准形态。

内焊缝余高大,增加输送介质的能源损失

输送用埋弧焊管内表面未做涂层防腐处理时,内焊缝余高过大会增大管内介质流动摩擦阻力,增加管线输送能耗,长期运行会提升整体运维成本。

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