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淺析如何正確辨別焊接鋼管和無(wú)縫鋼管
摘要:本文根據(jù)焊接鋼管和無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝,介紹了如何利用腐蝕法和金相法對(duì)兩者進(jìn)行有效辨別。
焊接鋼管和無(wú)縫鋼管由于生產(chǎn)方式的不同造成價(jià)格上的巨大差異。個(gè)別商家為了高額利潤(rùn)經(jīng)常將焊接鋼管再加工后冒充無(wú)縫鋼管銷(xiāo)售。內(nèi)外表面都經(jīng)過(guò)機(jī)加工的焊接鋼管從外觀根本看不出來(lái)與無(wú)縫鋼管的區(qū)別。如果將有縫鋼管用于應(yīng)該使用無(wú)縫鋼管的部位,介質(zhì)將使管道焊縫很快腐蝕,從而導(dǎo)致泄漏引起火災(zāi)爆炸等重大事故。因而,鑒別鋼管有無(wú)焊縫的存在對(duì)于確保工程質(zhì)量、杜絕以次充好現(xiàn)象具有非常重要的實(shí)際意義。目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只是規(guī)定了焊接鋼管和無(wú)縫鋼管產(chǎn)品性能的檢驗(yàn)方法,并沒(méi)有如何區(qū)分焊接鋼管和無(wú)縫鋼管的檢驗(yàn)方法。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些可行的檢驗(yàn)方法供參考。
1定義
(1) 焊接鋼管。焊接鋼管是指用鋼板或鋼帶彎曲變形為圓形、方形等形狀后再焊接成的、表面有接縫的鋼管。焊接鋼管按焊縫形狀 分為螺旋焊管和直縫焊管。螺旋焊管一般采用埋弧焊工藝,直縫焊管一般采用埋弧焊或高頻電阻焊工藝。
埋弧焊是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。具有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵很少等優(yōu)點(diǎn)。鋼管的埋弧焊是以鋼板或鋼帶為原材料,經(jīng)常溫?cái)D壓成型,以埋弧焊工藝焊接而成的鋼管。
高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng),使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài),經(jīng)滾輪的擠壓,使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合,從而達(dá)到焊縫焊接之目的。 高頻焊是一種感應(yīng)焊(或壓力接觸焊),它無(wú)需焊縫填充料,無(wú)焊接飛濺,焊接熱影響區(qū)窄,焊接成型美觀,焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn),因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鋼板或鋼帶經(jīng)滾壓成型后,形成一個(gè)截面斷開(kāi)的圓形管坯,在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器(磁棒),阻抗器與管坯開(kāi)口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下,管坯開(kāi)口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng),使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條牢固的對(duì)接焊縫。
高頻電阻焊管焊接過(guò)程與埋弧焊相比,其工藝在焊接過(guò)程中不添加任何焊接材料,焊縫成型沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱熔化狀態(tài),只是焊縫金屬經(jīng)過(guò)再結(jié)晶過(guò)程,故形成的焊縫與母材的化學(xué)成份完全一致。
(2) 無(wú)縫鋼管。無(wú)縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無(wú)縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道。
2 檢驗(yàn)方法
通過(guò)上述鋼管的定義和生產(chǎn)加工方式,可根據(jù)不同的焊接方式采取不同的檢驗(yàn)方法。
(1)腐蝕法。冒充無(wú)縫鋼管的焊管焊縫處都經(jīng)過(guò)打磨等處理,應(yīng)有相應(yīng)打磨過(guò)的痕跡,經(jīng)目測(cè)確定了疑似焊縫處后,用砂紙打磨管 端面,然后用配置好的5%硝酸酒精溶液滴在其端面,如有一道明顯的焊縫則可證明其為經(jīng)打磨過(guò)的焊管。 如圖1所示。
(2)金相法。高頻電阻焊管由于沒(méi)有添加任何焊接材料其焊縫 非常窄,用上述粗磨后再腐蝕的方法可能不能直接看出焊縫。但由于 高頻電阻焊管焊后沒(méi)有再進(jìn)行熱處理故其焊縫區(qū)組織跟鋼管母材組織 有本質(zhì)區(qū)別,此時(shí)可采用金相法。在疑似焊縫處切取長(zhǎng)寬均為40mm 一塊小樣,進(jìn)行粗磨、細(xì)磨和拋光。達(dá)到金相檢驗(yàn)要求后,用硝酸酒 精溶液滴在其疑似焊縫處,若其為焊接鋼管,則很快焊接處會(huì)顯出一 條細(xì)細(xì)的亮帶。如圖2所示。
將此樣品放置在金相顯微鏡下,2QQX觀察其鋼管組織,可見(jiàn)鋼 管整體組織為鐵素體網(wǎng)狀、珠光體和大量魏氏組織。如圖3所示。
圖3 2QQX鋼管組織
再將疑似焊縫亮條處放置在金相顯微鏡下,2QQX觀察其組織, 可見(jiàn)鐵素體和少量珠光體,未見(jiàn)魏氏組織。如圖4所示。
圖4 2QQX焊縫組織
將鋼管母材和焊縫同時(shí)在顯微鏡下觀察,可明顯比較出母材和焊縫區(qū)組織的區(qū)別。如圖5所示。
3 結(jié)論
辨別焊接鋼管和無(wú)縫鋼管可經(jīng)過(guò)腐蝕法和金相法檢驗(yàn)出其是否存在焊縫。埋弧焊鋼管由于需用到焊材,故其焊縫較寬,可用腐蝕法檢驗(yàn)。高頻焊接鋼管無(wú)需焊縫填充料,焊接熱影響區(qū)窄,當(dāng)簡(jiǎn)單用腐蝕 法無(wú)法準(zhǔn)確辨別出焊縫時(shí),可利用金相法觀察其顯微組織進(jìn)行分辨。