一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法

 本发明属于埋弧焊管焊接技术领域，具体的说是涉及一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法。

在厚壁埋弧焊管焊接过程中，现场进行焊缝扫查时发现在大部分已完成焊缝的第二层至第四层之间有类似横向裂纹，横向或弯曲状，返修后裂纹越返越多。现有技术中返修焊缝存在的缺陷：气刨时没有预热，气刨操作方法不当，气刨范围过小，刨槽两端角度过大，导致焊接起弧或收弧时易出现弧坑裂纹；未能确定是否一定去除裂纹，焊前没有预热，或预热不充分，焊接过程焊道太宽，热输入过大；焊条桶不能真正的保温，焊接完成后没有保温缓冷措施等。所以根据初步对现场焊接的情况了解，亟需提供一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法，以达到分析和消除这种焊接缺陷的目的。

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法，其包括如下步骤：

a、确认缺陷：

对所有焊缝进行100%UT检验，包括焊缝两侧扫查及焊缝表面扫查，标出裂纹的位置、长度、深度及方向，如果整条焊缝都有缺陷，则刨掉整条焊缝后再上埋弧焊，局部返修采用焊条电弧焊；

b、刨前预热：

预热温度为110℃‑170℃，预热温度检测位置为焊缝两侧75mm以内，加热范围为缺陷四周500mm以内；

c、气刨：

气刨范围为由裂纹缺陷两端向外完好焊缝50mm处向中间气刨，刨槽两端为圆滑平缓过渡，过渡面与垂直线的夹角A至少大于45°，气刨碳棒与水平线的夹角B在60°以下；在将要到达裂纹处角度尽可能小；

d、打磨：

打磨至无黑皮（渗碳层），打磨之后的表面平滑过渡，没有尖锐的深坑，冷却至合适温度后做PT，依据PT的结果指导打磨，打磨至没有红线；

e、做MT：

打磨好后做MT确认没有残余裂纹，如有裂纹则继续打磨直到MT检测出没有裂纹为止；

f、清除PT和MT残余液体：

确认完全去除裂纹后清理PT和MT残余液体；以免影响焊接质量；

g、焊前预热：

预热温度为110℃‑170℃，预热温度检测位置为焊缝两侧75mm以内，加热范围为缺陷四周500mm以内；

h、焊接：

严格按照焊接参数进行焊接，焊道宽度不超过16mm，能分道则分道；焊接收弧处打磨至圆滑过渡，确保无弧坑裂纹或夹渣；

i、焊后消氢：

焊接完成后立即用电加热至200℃，保温2h后关电缓冷；

j、NDT检验：

48h后进行NDT检验，检验标准与初次检验要求相同。

在本发明返修方法中采用足够的加热设备和已经烘干的焊条；加热设备为电加热或烤把；焊工及现场监督人员提高重视，质量管理加强对焊接过程的控制，保证所有焊接过程按照本程序进行。

现有技术中原始焊缝中得部分焊缝未预热或预热不充分，要求场地焊工严格满足预热及层间温度的要求，见表一：

表一：基本预热及层间温度要求推荐表

板厚范围 预热及层间温度范围

16mm≤t<38mm； 30℃≤T≤170℃

38mm≤t<50mm； 65℃≤T≤170℃

50mm≤t≤110mm； 110℃≤T≤170℃

焊工电流电压过大，可能焊接速度较小，焊缝过厚从而导致焊缝晶粒变大，降低焊缝的韧性和延展性，使之容易产生裂纹。要求场地焊工严格按照焊接参数进行，埋弧焊接参数，焊丝直径为4.0mm，具体焊材参数范围见表二：

表二：焊材的参数范围推荐表

位置 电流(A) 电压(V) 焊接速度(mm/min) 热输入（KJ/mm） 宽度mm

第一、二层 ≤550 ≤33 400‑700 ≤3.0 ≤20

之后填充 ≤630 ≤34 450‑700 ≤3.0 ≤25

盖面 ≤650 ≤35 450‑700 ≤3.5 ≤25

焊接时，一定要尽可能地窄焊道，多分道，尤其是在第二至四层时，焊道过宽时非常容易出现裂纹，单道焊缝太宽，尤其是在第二至四层时焊缝厚过大，体现热输入比较大，要求单道焊缝宽度严禁超过上表的范围。焊剂烘干不规范，要求焊剂在使用前必须在烘干箱内进行保温，按照焊材厂家推荐烘干条件焊干后进行保温，不可焊干好后就倒出来，重新受潮。如无法保证焊条筒正常工作，那么要少领取焊条，不能使焊条长时间暴露在空气中，焊接完成后在200℃保温2h，而后关电缓冷。

本发明的有益效果是：本发明返修方法确定裂纹缺陷的长度和位置后，能够把焊缝或母材中的裂纹缺陷完全去除。本发明气刨时初期进行预热，气刨操作方法适当，气刨范围为裂纹两端各至少50mm，刨槽两端为圆滑平缓过渡，过渡面与垂直线的夹角A至少大于45°，使得焊接起弧或收弧时不易出现弧坑裂纹。本发明的返修方法以磁粉确认裂纹去除干净，焊前进行充分预热，焊接严格按照小电流快速焊，严格控制热输入和焊道宽度；焊条筒接电，使里面的焊条能真正的保温，焊接完成后有保温缓冷措施。

图1是本发明气刨步骤中过渡面的结构示意图；

图2是本发明气刨步骤中气刨碳棒的与水平面的夹角示意图；

图3是本发明打磨步骤中打磨之后表面的结构示意图；

图中：1‑气刨碳棒；A‑过渡面与垂直线的夹角；B‑碳棒与水平线的夹角；

A＞45°；B＜60°。

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1至图3所示，一种厚壁埋弧焊管焊缝横向裂纹的返修方法，其包括如下步骤：a、确认缺陷：对所有焊缝进行100%UT检验，包括焊缝两侧扫查及焊缝表面扫查，标出裂纹的位置、长度、深度及方向，如果整条焊缝都有缺陷，则刨掉整条焊缝后再上埋弧焊，局部返修采用焊条电弧焊；b、刨前预热：预热温度为110℃‑170℃，预热温度检测位置为焊缝两侧75mm以内，加热范围为缺陷四周500mm以内；c、气刨：气刨范围为由裂纹缺陷两端向外完好焊缝50mm处向中间气刨，刨槽两端为圆滑平缓过渡，如图1所示，过渡面与垂直线的夹角A至少大于45°，如图2所示，气刨碳棒与水平线的夹角B在60°以下；在将要到达裂纹处角度尽可能小；d、打磨：打磨至无黑皮（渗碳层），如图3所示，打磨之后的表面平滑过渡，没有尖锐的深坑，冷却至合适温度后做PT，依据PT的结果指导打磨，打磨至没有红线；e、做MT：打磨好后做MT确认没有残余裂纹，如有裂纹则继续打磨直到MT检测出没有裂纹为止；f、清除PT和MT残余液体：确认完全去除裂纹后清理PT和MT残余液体；以免影响焊接质量；g、焊前预热：预热温度为110℃‑170℃，预热温度检测位置为焊缝两侧75mm以内，加热范围为缺陷四周500mm以内；h、焊接：严格按照焊接参数进行焊接，焊道宽度不超过16mm，能分道则分道；焊接收弧处打磨至圆滑过渡，确保无弧坑裂纹或夹渣；i、焊后消氢：焊接完成后立即用电加热至200℃，保温2h后关电缓冷；j、NDT检验：48h后进行NDT检验，检验标准与初次检验要求相同。在本发明返修方法中采用足够的加热设备和已经烘干的焊条，加热设备为电加热或烤把。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。