在螺旋埋弧焊管生產(chǎn)過程中，常見的成型工藝缺陷有管徑超差、錯邊、成型縫時緊時松、內(nèi)緊外松、開縫、“噘嘴（竹節(jié)）”、裂紋等。
(1)管徑超差
①帶鋼“月牙彎”是對螺旋埋弧焊管管徑影響非常大的一個因素。在生產(chǎn)過程中,在成型角不變的情況下，為了防止錯邊只能通過改變管徑來消除“月牙彎”。
②帶鋼工作寬度或成型角度不合適。
③成型過程中的阻力是決定管徑大小的主要因素。在帶鋼工作寬度與成型角度確定之后，焊管設(shè)備成型過程中的阻力大小將起主導(dǎo)作用。實踐經(jīng)驗表明：阻力與管徑成正比，即阻力大時管徑增大，阻力小時則管徑變小。在成型過程中，當(dāng)鋼管彈復(fù)量的平均值為0時，如果再壓內(nèi)壓輥或升高焊墊輥，都會使阻力增加，從而導(dǎo)致管徑增大；反之，管徑變小。
圖6-45 鋼帶鐮刀彎在內(nèi)控輥成型器內(nèi)的狀況示意圖
④預(yù)彎量增大，則管徑也隨之增大；反之，管徑變小。
⑤連續(xù)正錯邊，則管徑增大；連續(xù)反錯邊，則管徑變小。
(2)錯邊 錯邊是指在鋼管成型對縫處，由于帶鋼兩邊緣沒有對正而造成帶鋼沿厚度方 向的平行偏差。錯邊將會造成鋼管有效壁厚的減小，從而使鋼管的力學(xué)性能受到一定影響。由于錯邊的不可修復(fù)性，所以錯邊是造成鋼管降級的主要因素之一。
①帶鋼“月牙彎”是造成錯邊的主要因素。生產(chǎn)過程中，在成型角不變的情況下，為了保證管徑合適，只能通過錯邊來消除“月牙彎”。
②工藝參數(shù)不合適，導(dǎo)致帶鋼遞送邊與自由邊變形不均勻。差異過大則會導(dǎo)致錯邊。
③成型縫咬合過緊。如帶鋼跑偏，會使帶鋼在成型器入口處角度增大，促使后橋角度偏大。從而使成型縫咬合過緊而造成錯邊。
④焊墊輥位置不正。焊墊輥一般偏向1#成型輥10～15mm，偏心距過小則易造成正錯邊.偏心距過大則易造成反錯邊。
⑤焊偏也是造成錯邊的一個因素。長距離嚴(yán)重焊偏，會導(dǎo)致錯邊或開縫，因此要控制焊偏。
⑥帶鋼的遞送不好會造成帶鋼跑偏，使帶鋼邊緣擠厚。從而造成錯邊。
⑦帶鋼寬度不均一或帶鋼邊緣狀況不好，容易造成錯邊。
⑧帶鋼表面不平整，有較大波浪或硬彎都非常容易造成錯邊，因此要盡量提高矯平效果。
⑨預(yù)彎輥輥型不合適或帶鋼兩端預(yù)彎量不合適，均易造成錯邊，因此要有效的調(diào)整預(yù)量。
(3)焊管設(shè)備成型縫時緊時松、內(nèi)緊外松或開縫
①帶鋼工作寬度不均勻或帶鋼邊緣狀況不好，易造成成型縫時緊時松。
②焊墊輥高度不夠，易造成成型縫內(nèi)緊外松。
③帶鋼邊緣沒有坡口或存在倒坡口（帶鋼上寬下窄），造成成型縫內(nèi)緊外松。
④立輥形狀不合適（通常成型器入口處采用斜立輥）。擠傷帶鋼下邊緣造成成型縫內(nèi)緊外松。
⑤帶鋼遞送狀態(tài)不好，易造成成型縫內(nèi)緊外松、時緊時松現(xiàn)象。
⑥開縫通常是由于帶鋼變形嚴(yán)重不足、工作寬度變化過快或內(nèi)焊長距離焊偏造成的。
(4)“噘嘴（竹節(jié)）”
①1#、2#、3#成型輥各排輥小輥的間距過大，使帶鋼自由邊懸空，造成帶鋼變形不充分而產(chǎn)生“噘嘴（竹節(jié)）”。
②帶鋼在成型器三輥彎板機(jī)的作用下會發(fā)生彈塑性變形，變形過程中，帶鋼上表面受擠壓，下表面受拉，因此在內(nèi)焊焊接過程中，受反作用力的影響，成型縫兩邊緣會向外翻起產(chǎn)生“噘嘴（竹節(jié)）”。
③由于立輥擠壓或剪邊、銑邊后帶鋼邊緣形狀不好，成型縫嚙合時內(nèi)緊外松，易形成“噘嘴（竹節(jié)）”。
④由于2#、3#成型輥分別要為內(nèi)焊槍和焊墊輥留出空間，因而形成變形盲區(qū)，造成r帶鋼遞送邊變形不足而產(chǎn)生“噘嘴（竹節(jié)）”。
⑤剪邊后的帶鋼兩邊緣向下翹曲，造成“噘嘴”。
⑥由于2#成型輥是懸臂式結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)過程中會發(fā)生彈性變形，因此2#輥需要有一定的“低頭”量來抵消這種變形。通常情況下，“低頭”量越大，“噘嘴（竹節(jié)）”現(xiàn)象越明顯。
⑦成型角度偏小，容易加劇“噘嘴（竹節(jié)）”現(xiàn)象。
(5)裂紋裂紋存在于焊縫或熱影響區(qū)內(nèi)部或表面，主要是由于環(huán)境溫度過低、焊接冷卻速度過快或焊接過程中存在外力以及原料化學(xué)殘分不理想等因素而造成的。裂紋是最尖銳的一種缺口，其缺口根部曲率半徑接近于零，有明顯的應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力水平尖銳且超過缺口根部的強(qiáng)度極限時，裂紋就會擴(kuò)展，甚至貫穿整個截面而造成管線管失效。裂紋還會加劇管線管的疲勞破壞和應(yīng)力腐蝕破壞，因此是管線管中危害極大的一種工藝缺陷。在鋼管生產(chǎn)中是必須絕對避免的。
成型所致裂紋產(chǎn)生的主要原因是應(yīng)力的作用，鋼管焊接冷裂紋決定于焊接時所處的應(yīng)力狀態(tài)，甚至在某些情況下，應(yīng)力狀態(tài)還起決定性作用。管線鋼焊接過程中的應(yīng)力有不同的來源，包括不均勻加熱及冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力；金屬相變時產(chǎn)生的組織應(yīng)力。在此情況下產(chǎn)生的裂紋主要體現(xiàn)為結(jié)晶裂紋狀態(tài)，通過調(diào)整焊接狀態(tài)比較有效。下面重點分析由自身拘束條件所致應(yīng)力和焊接工藝所致附加應(yīng)力造成的裂紋。
①在生產(chǎn)過程中由于內(nèi)壓輥壓下量不足，導(dǎo)致帶鋼變形不足可能造成裂紋。
②由于帶鋼變形不均勻而產(chǎn)生的裂紋。
③焊墊輥升得過高或輥型不當(dāng)都有可能造成裂紋的產(chǎn)生。
④原料存在硬彎及局部硬度不均勻也可能引起裂紋，此種情況通常伴隨著錯邊的產(chǎn)生。
⑤成型過程中受力狀態(tài)發(fā)生變化所致裂紋。
⑥由于帶鋼工作寬度變化，后橋角度偏大，成型縫過緊也可能造成裂紋。
⑦由于螺旋埋弧焊管內(nèi)、外焊縫都是在鋼管作螺旋狀運動過程中同時進(jìn)行焊接的，內(nèi)焊通常采用—F坡”焊，內(nèi)焊縫的熔池?zé)o法實現(xiàn)在水平位置凝固，只能在有坡度的內(nèi)表面凝固，加之焊接速度比較快，鋼管的液態(tài)熔池金屬必須在運動的鋼管上完成結(jié)晶過程，使焊縫成型條件惡化可能產(chǎn)生裂紋。
⑧外焊裂紋是厚壁螺旋埋弧焊管的特有缺陷。其產(chǎn)生主要原因是成型系數(shù)不合適，而造成成型系數(shù)不合適的原因主要是外焊坡口及坡口寬度不合適。
⑨鋼的化學(xué)成分、淬硬傾向及鋼中的氫含量也是導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生冷裂紋的重要
原因。
(6)常見成型工藝缺陷的預(yù)防措施 為了確保成型穩(wěn)定，有效減少成型工藝缺陷，可采取如下的具體措施。
①為了有效地把管徑和錯邊控制在合適的范圍內(nèi)，必須盡可能減小帶鋼的“月牙彎”，
嚴(yán)格控制帶鋼對頭質(zhì)量，精心控制帶鋼的遞送，避免人為造成“月牙彎”。
②必須保證帶鋼的工作寬度和成型角度，制定合適的成型工藝參數(shù)。
③要保證焊墊輥位置適當(dāng)、原料的邊緣及矯平質(zhì)量符合要求、預(yù)彎的調(diào)整合理，避免出現(xiàn)人為硬彎。
④盡量以銑邊機(jī)替代圓盤剪，既可以減少原材料消耗，又可以有效提高帶鋼邊緣質(zhì)量。
⑤合理布置成型器1#、9#、3#輥，在保證焊墊輥的強(qiáng)度情況F，應(yīng)盡可能減少焊墊輥所占空間，以確保1#和3#輥能夠調(diào)整到位。使遞送邊變形充分；同時還要準(zhǔn)確計算3個輥的排列位置。盡可能減少變形盲區(qū)，保證3個輥處在一條螺旋線上，且輥子應(yīng)盡可能靠近帶鋼邊緣，使帶鋼邊緣能夠得到合理充分的變形。
⑥利用焊墊輥在成型縫嚙合點和內(nèi)焊焊點之間的支撐作用，合理調(diào)整焊墊輥的位置、高度和角度，這對有效避免成型工藝缺陷也是非常有效的。
⑦避免出現(xiàn)人為硬彎，減少帶鋼工作寬度及遞送位置的變化，及時調(diào)整立輥位置，使帶鋼邊緣平整，不出現(xiàn)或盡量減少擠厚，從而穩(wěn)定成型，確保良好的成型合縫狀態(tài)。
⑧在使用圓盤剪的情況下，應(yīng)合理調(diào)整圓盤剪的側(cè)間隙及上下間隙，及時更換磨鈍的剪刃。確保圓盤剪處于良好的工作狀態(tài)，使板邊不出現(xiàn)臺階、毛刺、斜面等。
⑨在厚壁螺旋埋弧焊管生產(chǎn)過程中，要選擇合適的坡口型式及角度，采用先剪邊后銑邊或雙銑邊工藝，提高板邊加工工藝，改善成型合縫狀態(tài)。
⑩選擇合理的焊接工藝參數(shù)，保持良好的焊縫成型系數(shù)，避免出現(xiàn)窄而深的合縫間隙。
⑩合理調(diào)整內(nèi)焊焊點的位置，讓焊點偏離嚙合區(qū)，在成型穩(wěn)定的狀態(tài)下焊接，保證成型合縫狀態(tài)良好，以減少嚙合區(qū)成型合縫變化對內(nèi)焊質(zhì)量的影響。
⑥因帶鋼變形嚴(yán)重不足而造成的裂紋，可通過帶鋼的彈復(fù)量很容易作出判斷，通常情況下將彈復(fù)量控制在±10mm可避免產(chǎn)生此裂紋。
⑥可以通過調(diào)整內(nèi)壓輥的傾角以及調(diào)整預(yù)彎量來解決由于帶鋼變形不均勻而產(chǎn)生的裂紋。
⑩通過調(diào)整內(nèi)焊點位置和降低焊速，使焊縫盡可能在穩(wěn)定的狀態(tài)下成型，可以有效地
消除內(nèi)焊縫液態(tài)熔池金屬結(jié)晶過程中產(chǎn)生的微裂紋。
⑩通常情況下，將+1016 mm×17. 5mm鋼管坡口寬度控制在5～7mm范圍內(nèi)，不會產(chǎn)生裂紋，也不會產(chǎn)生未焊透等缺陷。合理選擇成型工藝參數(shù)，對增加生產(chǎn)過程中成型的穩(wěn)定性和減少成型工藝缺陷是非常關(guān)鍵的。
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