不銹鋼管的厚度及介質(zhì)流速對焊接質(zhì)量的影響
不銹鋼管焊接中出現(xiàn)的燒穿和氫致開裂是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，這些問題的影響因素很多，主要包括不銹鋼管本體、焊前處理、焊接工藝和焊后處理。
（1）不銹鋼管本體
①壁厚
一般認(rèn)為不銹鋼管壁厚超過6.4mm是預(yù)防燒穿的最小厚度。ASME對氣體管道最小壁厚開展過研究，考慮燒穿因素，研究得出不銹鋼管最小壁厚與氣體流速和管內(nèi)壓有關(guān)。在一定管內(nèi)壓下，不銹鋼管最小壁厚隨氣體流速的增加而減少；在氣體流速一定的情況下，管道最小壁厚隨管內(nèi)壓的增加而減少。具體壁厚數(shù)據(jù)如表1.1所示：
W. A. Bruce等人研究表明當(dāng)限制熱輸入時，壁厚超過3.2mm的管道不易發(fā)生燒穿[16]。William Jarvis等人研究后認(rèn)為熱開孔在線焊接可接受的最小壁厚為4.8mm，當(dāng)不銹鋼管壁厚小于4mm時，合理的焊接工藝可以確保焊接成功[17]。
SY/T 6554-2003標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定大多數(shù)焊接所推薦的母材厚度下限值為4.8mm。考慮燒穿因素，實(shí)際母材最小壁厚為強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚加上安全余量（通常是2.4mm）。
②介質(zhì)流速
介質(zhì)流速過快會帶走更多焊接時產(chǎn)生的熱量，增強(qiáng)了不銹鋼管管壁散熱，使焊接接頭淬硬傾向增加，容易誘發(fā)氫致開裂；介質(zhì)流速過慢會造成熱量集中，從而引起燒穿。因此介質(zhì)流速要合理才能避免在線焊接問題的發(fā)生。
國外方面，國外沒有在標(biāo)準(zhǔn)層面上規(guī)定介質(zhì)流速，文獻(xiàn)說明：1）介質(zhì)流速較高會更快地帶走熱量，減少燒穿發(fā)生的可能性；2）合理的介質(zhì)流速能減少燒穿與氫致開裂發(fā)生的可能性。國內(nèi)方面，有企標(biāo)規(guī)定管內(nèi)液體介質(zhì)流速不超過2m/s或氣體介質(zhì)流速不超過7m/s方可進(jìn)行焊接，孫華[18]研究后認(rèn)為附件安裝焊接時，液體介質(zhì)流速不大于5m/s；氣體介質(zhì)流速不大于10m/s。楊景順[19]研究后認(rèn)為在不銹鋼管上帶壓焊接管件時，應(yīng)對管道內(nèi)的介質(zhì)流速有一定的限制，介質(zhì)流速必須保證焊接過程能夠滿足相關(guān)工藝規(guī)程的要求。可見國內(nèi)方面對介質(zhì)流速有過研究但沒有統(tǒng)一說法。
產(chǎn) 品 說 明