本章對在線焊接質(zhì)量關(guān)鍵影響因素從環(huán)境要求、不銹鋼管本體要求、焊前處理等五個方面進行分析,另外介紹國外在線焊接先進技術(shù)、設(shè)備、軟件,主要得到以下結(jié)論:
(1)對于在線焊接環(huán)境要求,國外規(guī)定了焊接允許的環(huán)境溫度。對于不銹鋼管本體要求,針對鋼材,隨著鋼級提高,碳當(dāng)量增加,可焊性變差;針對不銹鋼管管徑及壁厚,高鋼級鋼級越高,氫致開裂敏感性越強,對預(yù)熱、焊后處理等要求更高;針對管內(nèi)介質(zhì),介質(zhì)流速對冷卻速度有顯著影響,流速越高,焊縫冷卻速度越大,為避免氫致開裂,所需的熱輸入水平越高,但不宜過高。對于焊前處理,焊前應(yīng)進行表面處理并預(yù)熱,首要考慮感應(yīng)加熱。對于焊接工藝,針對焊材,一般選用低氫焊條,壁厚較高的不銹鋼管選用較大直徑焊條,注意焊條保存和運輸;針對熱輸入量,合理控制熱輸入量以避免燒穿及氫致開裂,根據(jù)Battelle熱分析模型可預(yù)估熱輸入量范圍,當(dāng)不銹鋼管內(nèi)壓為5MPa,介質(zhì)流速為3m/s時,X65鋼在線焊接熱輸入量的推薦范圍為0.76kJ/mm~0.86kJ/mm,X70鋼為0.94kJ/mm~1.03kJ/mm,X80鋼為1.06kJ/mm~1.13kJ/mm;針對焊接順序,角焊縫焊接的基本原則為焊接應(yīng)朝遠離不銹鋼管的方向進行。對于焊后處理,應(yīng)注意熱處理溫度和保溫時間,壁厚較大的不銹鋼管適當(dāng)增加保溫時間,針對殘余應(yīng)力,X65殘余應(yīng)力分布及嚴(yán)重程度與應(yīng)力深度和焊接頻次有關(guān),而X70不銹鋼管不存在這種關(guān)系。上述涉及的關(guān)鍵影響因素需要進行對標(biāo)研究,詳見第三章。
(2)國外在線焊接先進技術(shù)列舉了包括先進焊接方法、控制不銹鋼管內(nèi)壁溫度措施、熱輸入量測量等三項,先進設(shè)備和軟件包括ACRS自動焊接系統(tǒng)、PRCI帶壓開孔焊接熱分析軟件及RHS快速加熱裝置,通過引進國外先進技術(shù)、設(shè)備及軟件,可提升國內(nèi)在線焊接質(zhì)量。