現(xiàn)代直縫埋弧焊鋼管(UOE，JCOE)的制造工藝中，均設(shè)置連續(xù)預(yù)焊工序。其作用是對成形后的管坯進(jìn)行定型、成形縫定位和內(nèi)焊封底，以保證鋼管外形尺寸和有利于內(nèi)焊接，從而提高焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率。但在預(yù)焊作業(yè)過程中，因各種因素的影響，有時(shí)不可避免地會產(chǎn)生焊接缺陷。這些缺陷往往又直接導(dǎo)致鋼管內(nèi)外埋弧焊缺陷的產(chǎn)生，因而提高直縫埋弧焊鋼管質(zhì)量必須控制好預(yù)焊質(zhì)量。
1 預(yù)焊工藝過程及特點(diǎn)
預(yù)焊過程及特點(diǎn)
預(yù)焊采用Ar+CO2混合氣體保護(hù)焊，在合縫后以較快速度移度移動(dòng)的管坯上進(jìn)行連續(xù)焊接。由于坡口角度、管坯形狀、開口沿管坯長度方向扭曲及兩側(cè)板邊不平等因素的影響，全縫后的成形縫質(zhì)量不太穩(wěn)定，變化較大。燭接時(shí)需要對管坯合縫變化、電弧的穩(wěn)定狀態(tài)、焊縫位置的偏離等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和相應(yīng)調(diào)整。因此預(yù)焊具有焊接速度快、影響合縫質(zhì)量因素多、變化和調(diào)整隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
2 預(yù)焊常見缺陷及對埋弧焊質(zhì)量的影響
2.1 預(yù)焊常見缺陷
由于預(yù)焊自身的特點(diǎn)，在作業(yè)時(shí)常常會產(chǎn)生背面焊瘤、燒穿、錯(cuò)邊、焊偏、斷弧、焊縫余高過低或過高、氣孔及夾渣等缺陷。其中燒穿、斷弧較容易發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取補(bǔ)焊修復(fù)，一般不會對內(nèi)外焊質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。
2.2 預(yù)焊缺陷對內(nèi)外埋弧焊質(zhì)量的影響
（1）背面焊瘤 背面焊瘤對內(nèi)焊縫質(zhì)量、跟蹤及焊接過程的穩(wěn)定性將產(chǎn)生較大的影響。內(nèi)焊的焊槍頭部一般裝有導(dǎo)向輪，以穩(wěn)定焊頭和導(dǎo)向跟蹤。當(dāng)導(dǎo)向輪在坡口內(nèi)遇到焊瘤時(shí)，焊頭將突然升高，焊絲空間位置和電弧長度將發(fā)生急劇變化，這將導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生夾渣、未焊透、焊縫外表面形成不良等缺陷
。當(dāng)電弧燃燒至焊瘤處時(shí)，電弧將突然變短，甚至發(fā)生短路熄弧，影響正常焊接。由此可見，一處焊瘤往往可能導(dǎo)致兩處內(nèi)外焊缺陷。
（2）錯(cuò)邊 錯(cuò)邊對內(nèi)外焊縫的熔深和斷面幾何形狀將產(chǎn)生不利的影響，錯(cuò)邊超差將直接導(dǎo)致焊管降級或報(bào)廢。
（3）焊偏、焊縫余高過低或過高民主 焊偏、焊縫余高過低是內(nèi)焊產(chǎn)生燒穿、裂紋等缺陷的主要因素。焊偏和余高過低實(shí)質(zhì)上是封底焊縫厚度減小或無封底焊縫，同時(shí)也將引起成形縫的拘束強(qiáng)度降低，因而內(nèi)焊時(shí)很容易產(chǎn)生燒穿和裂紋等缺陷。焊縫余高過高將引起外焊熔深減小和焊縫超高。
（4）氣孔、夾渣 預(yù)焊縫的氣孔、夾渣是引起內(nèi)外埋弧焊生產(chǎn)氣孔和夾渣缺陷的主要原因之一。預(yù)焊縫氣孔大多數(shù)分布于焊縫內(nèi)部，即內(nèi)氣孔。夾渣一般存在于手工補(bǔ)焊焊縫根部。內(nèi)焊時(shí)，電弧可使焊縫根部和和下部的預(yù)焊縫氣孔。內(nèi)焊時(shí)，電弧可使焊縫根部和下部的預(yù)焊氣孔、夾渣或部分熔化掉。由于被熔化的氣孔、夾渣在內(nèi)焊縫根部，其氣體和非金屬夾渣物逸出焊縫表面的距離相對較遠(yuǎn)，需要的時(shí)間也相對較長，而且內(nèi)焊的熱輸入一般較小，液態(tài)溶池金屬在高溫停留時(shí)間也較短，加止外界因素的影響，很容易使氣體或非金屬夾渣物被“困住”在焊縫金屬中，形成焊縫近表面氣孔或夾渣缺陷。這也揭示了在實(shí)際生產(chǎn)中，內(nèi)焊縫點(diǎn)狀缺陷較多，而且大部分分布于焊縫近表面的原因。
未被內(nèi)焊熔化的氣孔、夾渣，一般在外焊縫中部或下部，與焊縫表面相對較近。而且外焊熱輸入較大，液態(tài)熔池金屬在高溫停留時(shí)間較長，氣體和非金屬夾渣物容易逸出。因此外焊縫較小產(chǎn)生氣孔和夾渣缺陷。
