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厚壁不銹鋼管
 
    產 品 說 明

不銹鋼管的厚度及介質流速對焊接質量的影響

不銹鋼管焊接中出現的燒穿和氫致開裂是國內外研究的熱點,這些問題的影響因素很多,主要包括不銹鋼管本體、焊前處理、焊接工藝和焊后處理。

(1)不銹鋼管本體

①壁厚

一般認為不銹鋼管壁厚超過6.4mm是預防燒穿的最小厚度。ASME對氣體管道最小壁厚開展過研究,考慮燒穿因素,研究得出不銹鋼管最小壁厚與氣體流速和管內壓有關。在一定管內壓下,不銹鋼管最小壁厚隨氣體流速的增加而減少;在氣體流速一定的情況下,管道最小壁厚隨管內壓的增加而減少。具體壁厚數據如表1.1所示:

W. A. Bruce等人研究表明當限制熱輸入時,壁厚超過3.2mm的管道不易發生燒穿[16]。William Jarvis等人研究后認為熱開孔在線焊接可接受的最小壁厚為4.8mm,當不銹鋼管壁厚小于4mm時,合理的焊接工藝可以確保焊接成功[17]。

SY/T 6554-2003標準中明確規定大多數焊接所推薦的母材厚度下限值為4.8mm?紤]燒穿因素,實際母材最小壁厚為強度設計壁厚加上安全余量(通常是2.4mm)。

②介質流速

介質流速過快會帶走更多焊接時產生的熱量,增強了不銹鋼管管壁散熱,使焊接接頭淬硬傾向增加,容易誘發氫致開裂;介質流速過慢會造成熱量集中,從而引起燒穿。因此介質流速要合理才能避免在線焊接問題的發生。

國外方面,國外沒有在標準層面上規定介質流速,文獻說明:1)介質流速較高會更快地帶走熱量,減少燒穿發生的可能性;2)合理的介質流速能減少燒穿與氫致開裂發生的可能性。國內方面,有企標規定管內液體介質流速不超過2m/s或氣體介質流速不超過7m/s方可進行焊接,孫華[18]研究后認為附件安裝焊接時,液體介質流速不大于5m/s;氣體介質流速不大于10m/s。楊景順[19]研究后認為在不銹鋼管上帶壓焊接管件時,應對管道內的介質流速有一定的限制,介質流速必須保證焊接過程能夠滿足相關工藝規程的要求?梢妵鴥确矫鎸橘|流速有過研究但沒有統一說法。




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