细镀铬钢管焊缝熔合线夹渣产生的原因及对策

1、夹渣试样分析

对直缝细镀铬钢管有缺陷的部分取样，通过超声波手动探伤仪确认缺陷在焊缝中的位置，用机械加工的方法加工出缺陷所在的焊缝横断面，经磨削、抛光、腐蚀后制成金相试样。通过金相试样分析发现，厚壁直缝细镀铬钢管焊缝夹渣多位于内外焊缝根部熔合线的位置。

2、产生夹渣的原因分析

夹渣是残留在细镀铬钢管焊缝内部的熔渣。从理论上分析，埋弧自动焊焊缝产生夹渣的原因主要有以下3点：①原材料(包括母材、焊丝、焊剂)中夹杂物较多；②多层焊时层间清理不干净；③选用的焊接工艺参数不当，不利于熔渣的浮出。

根据直缝埋弧焊细镀铬钢管的生产特点，可以排除多层焊时层间清理不干净而使焊缝产生夹渣这一原因。

针对原材料中夹杂物较多而使焊缝产生夹渣，采取焊前检验母材、更换新焊丝和焊剂等措施后，焊缝熔合线夹渣产生的比例仅略有减少，说明原材料中的夹杂物不是导致夹渣产生的主要原因。

因此，厚壁直缝细镀铬钢管产生熔合线夹渣的主要原因是选用的焊接工艺参数不当。厚壁直缝细镀铬钢管的焊接工艺参数主要有：线能量、焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝间距、坡口尺寸等。

再从焊接冶金学方面做深入分析可知：焊缝熔合线产生夹渣的原因主要是熔合线温度过低，使液态熔渣来不及析出；而导致熔合线温度过低的原因是加热的峰值温度太低或冷却速度过快。

3、改进措施

针对上述产生夹渣的原因，在生产X65钢级Ф78mm×30.6mm直缝细镀铬钢管时，对细镀铬钢管焊接工艺进行了改进，修改了焊缝坡口尺寸，修改前后焊缝坡口尺寸如图2所示；工艺改进后焊缝的宏观形貌如图3所示。焊接工艺参数改进后，焊缝夹渣比例在5%以下。对比图3与图1发现：有缺陷的焊缝(图1)熔深较大，焊缝根部较宽，焊缝呈指形；修改工艺后的焊缝细镀铬钢管根部窄，上部宽，呈三角形。

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