不锈钢焊管的的缺陷和影响因素

由于ERW焊接速度快，在焊缝区容易出现各类缺陷，严重影响焊管的质量，这也是不锈钢焊管在早期难以得到认可的原因。我国不锈钢焊管的生产线主要依靠国外技术，对基础研究和实际生产过程中的关键因素缺乏了解，导致产品质量不稳定，影响不锈钢焊管的技术发展。减少和消除焊接缺陷，首先应该清楚的了解缺陷类型，并分析缺陷和工艺之间的关系，以便根本上确定减少和消除缺陷的关键技术。ERW焊接的主要缺陷有：冷焊、铸焊、黑(灰)斑、气孔、跳焊等。

(1)冷焊（熔合不足）通常发生在焊缝的中部或边缘，且呈连续缺陷，实质是钢带边缘未完全熔合形成良好的焊缝。压扁开裂边缘平坦、光滑，呈蓝色，造成这种缺陷的主要原因是焊接加热不充分。另外，边部波浪导致错边也可能形成熔合不足缺陷。

冷焊是不锈钢焊管最严重的缺陷，冷焊的出现和工艺及焊机的状态有关，早期焊管有出现，随着装备自动化和监控信息化的发展和应用，此类缺陷基本不会出现。而且该类缺陷检测也相对容易，不会出现漏检而影响出厂产品的质量和使用安全。

(2)铸焊（脆性焊）铸焊是由于结合面上的熔融金属没有全部排出所形成的缺陷，其断口平坦，呈脆性形貌，金相检验中，可在熔合面上发现残留的铸态金属，这些铸态金属中会含有金属氧化物，断裂形态与铸态金属的含量有关。铸焊主要是由挤压量及焊接功率不匹配所引起的。

(3)黑（灰）斑这种缺陷经常出现在焊管的压扁、拉伸和冲击断口中。焊缝缺陷呈黑色或灰色平坦刻面、无金属光泽、无明显变形，因此称为黑（灰）斑。缺陷表面主要被金属氧化物覆盖，也成为氧化物缺陷。黑色氧化物缺陷可能单个出现，也可能呈链状出现；而灰色氧化物缺陷则大多数情况为单个无规律出现。从形成机理看，黑色氧化物是熔融氧化金属未被完全挤出所形成的氧化物缺陷；而灰色氧化物则是由局部短路引起加热充分所形成的点状冷焊。

在不锈钢焊管成型焊接过程中，当V型口处钢带边缘的接近速度小于熔化速度及熔化速度高于熔融金属排出速度时，在V型口顶点扇形区形成含有熔融金属和金属氧化物，这些氧化物在正常的挤压后不能完全排出，即形成氧化物缺陷带。由该缺陷的形成看主要与成型速度和焊接能量有关。大量研究还表明，该缺陷的形成和钢的成分有关，当钢中锰硅比小于8:1时，夹杂物形成的可能性增加。黑灰斑缺陷具有一定的随机性，其检测和评估都相对困难，很容易漏检而影响钢管的质量和使用安全。

(4)气孔气孔形态在断口表面呈球状光亮白色斑点，随机分布在整个断口上，在内外毛刺表面及加工面上也会看到细小气孔。气孔是高温焊接时挤压气体排出不充分造成的。

(5)跳焊跳焊缺陷呈等距离有规则连续分布，在壁厚外侧缺陷呈类似波浪状缺陷。在工频焊管中，由于频率和焊接速度不匹配而出现这种缺陷，而在ERW管中，这种缺陷主要是由电源问题引起的。