焊接鋼管的對(duì)接接頭的應(yīng)力集中主要是焊縫余高引起的。焊縫的余高愈嚴(yán)重,焊接接頭的強(qiáng)度反而會(huì)降低。焊后削平余高,只要不低于母材,減少應(yīng)力集中,有時(shí)反而可以提高焊接接頭的強(qiáng)度。
焊縫的轉(zhuǎn)角半徑愈小,應(yīng)力集中的程度則愈大,反之,應(yīng)力集中的程度則愈小。因此,對(duì)埋弧焊焊縫的要求:一是余高要小,二是焊縫要圓滑過度,使轉(zhuǎn)象半徑R值增大。
埋弧焊直縫鋼管的焊縫均為對(duì)接接頭的焊縫,如果不控制好焊縫余高和轉(zhuǎn)角半徑,則焊趾處的應(yīng)力大,以致焊管在服役這程尤其是在腐蝕介質(zhì)中,易在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。
焊縫在成型和焊接過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力,因此管坯在成型、焊接后要消除殘余應(yīng)力。擴(kuò)徑可消除殘余應(yīng)力,但是殘余應(yīng)力很難完全消除,焊趾處的殘余 應(yīng)力也不可能消除。為了預(yù)防在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,這需要控制好成型、焊接時(shí)的殘余應(yīng)力,尤其是焊趾處的殘余應(yīng)力。
在防腐作業(yè)時(shí)如采用環(huán)氧樹脂玻璃布進(jìn)行防腐,外焊縫余高大,將使焊趾處不易壓牢。同時(shí)焊縫越高則防腐層越應(yīng)加厚,因標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防腐層的厚度是以外焊縫的頂點(diǎn)為基準(zhǔn)測(cè)算的,這加大了防腐的成本。
埋弧焊直縫鋼管在水壓擴(kuò)徑時(shí),是通過內(nèi)腔與鋼管擴(kuò)徑尺寸一致的左、右2部分外模將鋼管包住的,因此,焊縫的余高過大,在擴(kuò)徑時(shí)焊縫承受的剪應(yīng)力大,焊縫2側(cè)易出現(xiàn)“小直邊”現(xiàn)象。但經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)外焊縫的余高控制在2mm左右時(shí),水壓擴(kuò)徑時(shí)不會(huì)出現(xiàn)“小直邊”現(xiàn)象,管形不會(huì)受到影響。這是因?yàn)橥? 焊縫的余高小,焊接接頭所承受的剪應(yīng)力也小。
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