张家口无缝钢管焊缝余高控制

张家口无缝钢管焊缝余高控制

主要阐述了控制输送用埋弧焊张家口无缝钢管内、外焊缝余高的重要性。焊缝的余高大，则焊缝的应力集中系数大，容易形成应力腐蚀裂纹。外焊缝余高大，不利于防腐；内焊缝余高大，将会增加输送介质的能源损失等。

埋弧焊张家口无缝钢管对焊接质量的评价，首先是看内、外焊缝的余高及其形状控制得好不好，焊缝流线是否规整。焊缝余高大且不是圆滑过渡过，则焊缝焊趾部位的应力集大系数大，对抗SCC不利。此外，外焊缝余高大，会给管子的陈记腐作业增加难道，成本增高；内焊的余高大，则对张家口无缝钢管输送介质的摩擦阻力大，管输耗能也就大。因此，在生产埋弧焊管时，必须控制内、外焊缝的余高。API 5L 标准中规定的焊缝余高只是******标准，而油气输送管线和海洋用管均将焊缝余高控制在2.5mm以下。
输送用埋弧焊张家口无缝钢管的焊缝******余高，在多个标准中都作了规定。
1 焊缝余高大的负面影响
1.1 焊趾处易开成应力腐蚀裂纹（SCC）

对接接头的应力集中主要是焊缝余高引起的。焊缝的余高愈严重，焊接接头的强度反而会降低。焊后削平余高，只要不低于母材，减少应力集中，有时反而可以提高焊接接头的强度。
焊缝的转角半径愈小，应力集中的程度则愈大；反之，应力集中的程度则愈小。因此，对埋弧焊焊缝的要求：一是余高要小；二是焊缝要圆滑过度，使转象半径R值增大。
埋弧焊张家口无缝钢管的焊缝均为对接接头的焊缝，如果不控制好焊缝余高和转角半径，则焊趾处的应力就大，以致焊管在服役这程尤其是在腐蚀介质中，易在焊趾处产生应力腐蚀裂纹。

焊缝在成型和焊接过程中不可避免地会产生残余应力，因此管坯在成型、焊接后要消除残余应力。扩径可消除残余应力，但是残余应力很难完全消除，焊趾处的残余应力也就不可能消除。为了预防在焊趾处产生应力腐蚀裂纹，这就需要控制好成型、焊接时的残余应力，尤其是焊趾处的残余应力。
1.2 外焊缝余高大不利于防腐

在防腐作业时如采用环氧树脂玻璃布进行防腐，外焊缝余高大，将使焊趾处不易压牢。同时焊缝越高则防腐层就越应加厚，因标准规定防腐层的厚度是以外焊缝的顶点为基准测算的，这就加大了防腐的成本。
1.3 外焊缝余高过大对水压扩径后的管形有影响

埋弧焊张家口无缝钢管在水压扩径时，是通过内腔与张家口无缝钢管扩径尺寸一致的左、右2部分外模将张家口无缝钢管包住的，因此，焊缝的余高过大，在扩径时焊缝承受的剪应力就大，焊缝2侧就易出现“小直边”现象。但经验证明，当外焊缝的余高控制在2mm左右时，水压扩径时不会出现“小直边”现象，管形不会受到影响。这是因为外焊缝的余高小，焊接接头所承受的剪应力也小。只要这种剪应力在弹性变形范围内，卸栽后产生回弹，管子就会恢复原状
1.4 内焊缝余高大增加输送介质的能源损失

输送用埋弧焊管内表面若未做涂层防腐处理时，其内焊缝的余高大，则对输送介质的摩擦阻力也大，由此将使输送管线的能耗增加。