Discussion sur les défauts de soudage des tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit et à paroi mince

1. Défauts de soudage des tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit

1.1 Brûlure

Le brûlage est un trou formé par le métal liquide en fusion s'écoulant de l'arrière de la soudure pendant le soudage. Des brûlures se produisent souvent lors du soudage de tuyaux soudés à parois minces. Les brûlures lors du processus de production de tubes en acier soudés peuvent être éliminées en réduisant le courant de soudage et en augmentant l'épaisseur du bord émoussé.

1.2 Contre-dépouille

La contre-dépouille est la rainure et le remplissage incomplet formés par le métal soudé sur le matériau de base adjacent au pied de soudure. Des contre-dépouilles sont générées des deux côtés de la soudure lors du soudage à faible courant et à grande vitesse, qui peuvent être éliminées en augmentant l'apport de chaleur ; les contre-dépouilles causées par un décalage important du point de soudure des tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit et à paroi mince peuvent être éliminées en ajustant la position du point de soudure à l'extrémité du tuyau.

1.3 Porosité

Les pores générés par le processus de soudage des tuyaux soudés à l'arc submergé à paroi mince et à joint droit sont des pores formés par le gaz CO généré lors de la réaction métallurgique, qui n'a pas le temps de s'échapper pendant le processus de cristallisation et reste à l'intérieur de la soudure. Les pores de surface dans le processus de production de tubes en acier soudés peuvent être éliminés en augmentant le courant à trois fils. Les pores en forme de ver dans le processus de production de tubes en acier soudés peuvent être éliminés en réduisant le courant des premier et deuxième fils et en augmentant le courant du troisième fil. Aucun pore n'a été trouvé lorsque les tubes en acier soudés ont été produits en utilisant le même procédé de soudage.

2. Facteurs affectant le tuyau soudé à l'arc submergé à joint droit

2.1 Influence du diamètre du tuyau

La génération de défauts de soudage est liée aux conditions de soudage. Les changements liés au processus de soudage des tuyaux soudés peuvent entraîner des défauts de soudage. En raison des différents diamètres de tuyaux, l'état de contrainte du métal en fusion dans la soudure des tuyaux soudés, l'influence de la « moue » sur l'angle de la rainure et la taille de l'angle du bord émoussé sont différents de ceux des tuyaux de grand diamètre. tuyaux soudés. Le métal liquide dans le bain en fusion s'écoule sous l'action de diverses forces. En plus de la pression de l'arc, le métal liquide est également affecté par la gravité, la force électromagnétique, la tension superficielle, la force d'écoulement du plasma et la force externe. Les changements dans la taille ou la direction de l'une de ces forces entraîneront des changements dans la plage d'écoulement ou la direction d'écoulement du métal liquide, entraînant des changements dans la forme du bain en fusion.

2.2 Influence de l'épaisseur de paroi

L'apport de chaleur du tuyau soudé à l'arc submergé à joint droit est proportionnel à l'épaisseur de la paroi ; à mesure que l'épaisseur de la paroi diminue, la capacité portante du fond du bain de fusion diminue également et la soudure est sujette aux brûlures, de sorte que l'apport de chaleur de soudage diminue également en conséquence avec la diminution de l'épaisseur de la paroi. L'apport de chaleur est lié à la tension superficielle du métal liquide dans le bain en fusion. La force exercée le long de la surface du liquide qui fait que la surface a tendance à rétrécir est appelée tension superficielle du liquide, et la tension superficielle diminue avec l'augmentation de la température. La température du bain de fusion est proportionnelle à l’apport de chaleur. Plus l’apport de chaleur est faible, plus la température du bain de fusion diminue rapidement et plus la tension superficielle du bain de fusion est élevée. La tension superficielle empêche l'écoulement du métal en fusion sous l'action de la force de l'arc. Plus la tension superficielle est élevée, plus la plage d'écoulement du métal liquide dans le bain en fusion est petite et il est facile de produire une soudure étroite et haute.

3. Analyse des causes des défauts des tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit

3.1 Brûlure

Pendant le soudage, la masse du métal liquide dans le bain en fusion dépasse la capacité portante du métal au fond du bain en fusion, ce qui entraîne des brûlures. La masse de métal liquide dans le bain en fusion est liée à l’apport de chaleur. Plus l’apport de chaleur est important, plus la masse du métal en fusion est grande. La capacité portante du métal au fond du bain en fusion est affectée par de nombreux facteurs : plus le courant est important, plus la température au fond du bain en fusion est élevée, plus sa résistance est faible et plus sa capacité portante est faible ; plus l'épaisseur de la paroi au fond du bassin de fusion est faible, plus sa capacité portante est faible ; plus l'écart entre les rainures est grand, plus sa capacité portante est faible ; plus la profondeur ou l'angle de la rainure à l'arrière de la soudure est grand, plus sa capacité portante est petite ; plus la pré-soudure est fine, plus sa capacité portante est faible. Lors de la production de tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit et à paroi mince, pour éviter les brûlures, un apport de chaleur, un courant de soudage et une taille de rainure appropriés doivent être sélectionnés.

3.2 Porosité

L'apport de chaleur de soudure est faible, le bain de fusion se solidifie rapidement, le temps nécessaire au gaz CO pour s'échapper du bain de fusion est raccourci et la soudure est sujette aux pores ; la pénétration du soudage est grande ou la soudure est élevée, la distance permettant au gaz CO de s'échapper du bain de fusion devient plus longue et la soudure est également sujette aux pores. Les facteurs qui entraînent une réduction de l'apport de chaleur de soudage, une pénétration accrue ou une augmentation de la hauteur excessive de la soudure peuvent entraîner la formation de pores dans la soudure : le courant de soudage est trop faible ou trop important, la profondeur de la rainure est trop grande, l'espace entre les bords émoussés est trop grand, le ' la moue' à l'extérieur du tuyau en acier est trop grande et la fluidité du flux est mauvaise. Lors de la production de tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit à paroi mince, sous l'influence de la gravité, l'augmentation de la hauteur de la soudure intérieure et la diminution de l'apport de chaleur sont sujettes aux pores de surface ; lorsque la « moue » externe est grande, l’influence de la gravité augmente et la possibilité de défauts des pores augmente. Lors du soudage de tuyaux soudés à l'arc submergé à paroi mince et à joint droit, pour éviter la génération de pores de CO dans la soudure, la valeur de « pout » de la soudure doit être contrôlée, l'apport de chaleur doit être suffisant et la hauteur de la soudure doit également être contrôlée. .

3.3 Contre-dépouille

Le défaut de contre-dépouille est provoqué par un changement dans l'ampleur ou la direction de la force exercée sur le bain de fusion pendant le soudage, ce qui provoque un changement dans la direction ou la plage de l'écoulement du métal dans le bain de fusion, et le bord du bain de fusion n'est pas rempli de métal. Lorsqu'un point de soudure est décalé, le métal du bain en fusion est affecté par la gravité pour produire un écoulement biaisé, ce qui facilite la production d'une contre-dépouille au-dessus de la soudure. Lorsque l'apport de chaleur est trop faible, la température du bain en fusion est basse, la vitesse de refroidissement est rapide, la tension superficielle du bain en fusion augmente fortement, la plage d'écoulement du métal en fusion est réduite et il est facile de produire une contre-dépouille. des deux côtés de la soudure. Lorsque la vitesse d'alimentation du fil est instable, le courant ou la tension de soudage fluctue considérablement, la pression de l'arc sur le métal en fusion fluctue également, la plage de débit de métal fluctue et le bord de soudure est sujet à une sous-cotation. Lors de la production de tuyaux soudés à paroi mince, le décalage de la soudure doit être contrôlé, l'apport de chaleur ne doit pas être trop faible et la vitesse d'alimentation du fil doit être ajustée pour être stable afin d'éviter que la soudure ne se coupe.

Mesures recommandées

Lors de la production de tuyaux soudés à l'arc submergé à joint droit et à paroi mince, il est nécessaire d'éviter que la soudure ne présente des défauts tels que des brûlures, des pores et des contre-dépouilles. Les facteurs qui affectent la génération de défauts de soudage doivent être strictement contrôlés, tels que le contrôle de l'apport de chaleur de soudage, la taille des rainures et la précision du traitement, la sélection d'un angle de bord émoussé approprié, le contrôle de la « moue » après le pré-soudage, la garantie de la rectitude de la rainure de soudage, augmentant la largeur de la soudure interne, sélectionnant un flux avec une bonne fluidité et réduisant la différence de courant entre les fils de soudage internes.