螺旋钢管的焊接区域容易出现的缺陷包括气孔、热裂纹和咬边等问题。
螺旋钢管的焊缝中出现气孔,不仅会影响焊缝的密实性,导致管道发生泄漏,还可能成为腐蚀的起始点,严重削弱焊缝的强度和韧性。
焊缝出现气孔的因素包括:焊剂中的水分、杂物、氧化皮和铁屑,焊接材料的成分及涂层厚度,钢板的表面质量以及钢板边缘的处理,焊接工艺和钢管成型工艺等。
焊剂成分。当焊接中含有适量的CaF2和SiO2时,会与氢气反应,吸收大量的H2,生成一种稳定且不溶于液态金属的HF,从而有效防止氢气孔隙的形成。气泡通常集中在焊道的中心,主要是由于氢气仍以气泡的形式藏在焊缝金属内部。因此,消除这一缺陷的措施包括:首先,要清除焊丝和焊缝上的锈、油脂、水分及湿气;其次,需对焊剂进行充分烘干,以去除湿气。此外,增大电流、降低焊接速度以及减慢熔化金属的凝固速度也是非常有效的措施。
焊剂的堆积厚度通常为25-45毫米。当焊剂颗粒较大且密度较小时,堆积厚度应取最大值;反之,则取最小值。在采用大电流和低焊接速度时,堆积厚度也应选取最大值,反之则为最小值。此外,在夏季或空气湿度较大的情况下,回收的焊剂需先经过烘干处理才能使用。
硫裂纹是由于焊接时硫偏析带对焊缝金属的影响所引起的,尤其是在软沸腾钢的情况下,这些偏析带中的硫化物可能会进入焊缝产生裂纹。其主要原因是硫偏析带中含有低熔点的硫化铁,同时钢材内部也可能存在氢气。因此,为了避免这种情况,可以选择含硫偏析带较少的半镇静钢或镇静钢。此外,焊缝表面及焊剂的清洁与干燥也十分重要。
钢板边缘处理。
钢板的边缘应配备清除铁锈和毛刺的装置,以降低气孔产生的可能性。清除装置最好安装在铣边机和圆盘剪之后,其结构由两个上下间隙可调的主动钢丝轮组成,用于夹紧板边。焊渣的卷入指的是焊缝金属中残留部分焊渣的现象。
焊缝形貌。
焊缝的成型系数较小时,焊缝容易呈现狭深的形状,使得气体和夹杂物难以浮出,从而容易产生气孔和夹渣。一般情况下,焊缝成型系数应控制在1.3到1.5之间,厚壁螺旋钢管应选用最大值,而薄壁则选用最小值。同时焊透度也可能不理想,内外焊缝的金属重叠度不足,有时甚至未能完全焊透,这种现象称为焊透度不足。
降低次级磁场。
为了降低磁偏吹的影响,应将焊接电缆的连接位置尽量设置在离焊接端口较远的地方,以避免焊接电缆在工件上形成次级磁场。咬边是指在焊缝中心线附近,焊缝边缘出现V形沟槽的现象。咬边通常是在焊接速度、电流和电压等条件不适宜时产生的,其中焊接速度过快比电流不适合更容易导致咬边缺陷。
工艺方面。
需要适当降低焊接速度或增大电流,以延迟焊缝熔池金属的结晶速度,从而帮助气体顺利逸出。同时,如果带钢的递送位置不稳定,应及时调整,避免通过频繁微调前桥或后桥来维持成型,以免导致气体逸出困难。