不锈钢焊接管的主要缺陷及影响因素

由于焊接速度快，易于在焊缝处形成各种缺陷，影响焊管的质量和成品率，这也是大口径不锈钢焊接管早期难以得到认可的关键。我国不锈钢焊接管生产线主要引进和国外技术，对基础研究和实际生产过程控制关键因素认识不足，产品质量不稳定，严重影响不锈钢焊接管的市场开发。然而减少和消除焊接缺陷首先应对缺陷类型有清晰的认识，并分析缺陷和工艺之间的关系，才能从根本上找出消除缺陷关键技术。

不同学者对不锈钢焊接管焊缝缺陷定义及分类不同，本文根据缺陷的形态及相关资料主要有：黑(灰)斑、冷焊、铸焊、气孔、跳焊等。

(1)黑(灰)斑这类缺陷很容易在焊缝的压扁、拉伸或冲击断口发现。缺陷在焊缝断口表面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。缺陷表面主要为金属氧化物覆盖，也成为氧化物缺陷。黑色氧化物缺陷可能以单个出现，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。由形成机理看，黑色氧化物是熔融金属所包含的氧化物未被完全挤出所形成的缺陷；而灰色氧化物则是由局部短路导致加热不足所形成点状冷焊。黑(灰)斑缺陷具有一定的随机性，特别是灰斑类缺陷，其检测和评价相对困难，容易出现漏检而影响钢管的质量和用户安全，这也是不锈钢焊接管质量关注的重点。

(2)冷焊(熔合不足)该类缺陷往往出现在边部或中部，呈连续缺陷。如果冷焊在板边出现时，由于焊缝表面没有完全熔合形成，压扁开裂断口边缘平坦、光滑，呈蓝色，焊接加热不足是这类缺陷出现最根本的主要原因。另外，边部波浪导致错边也可能形成带状熔合不足缺陷。但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。

(3)铸焊(脆性焊)铸焊是结合面上的熔融金属没有全部排出所致。其特征是断口表面平坦且呈脆性形貌，金相观察可以看到有铸态金属在结合面上。断口脆性断裂形貌区域与残留铸态金属含量有关。另外，熔合面上的铸态金属也会含有金属氧化物。铸焊主要与焊接功率不匹配和挤压量小有关。

(4)气孔(针孔)气孔形态在断口表面呈球状光亮白点，随机分布在整个断口表面上。在内外毛刺表面及其去除后的加工表面，也会看到有细小气孔存在在融合线上。气孔是高温焊接挤压时，气体未充分排出造成的。

(5)跳焊跳焊是在焊缝存在呈等距离有规则连续分布的缺陷，或在管壁外侧呈类似波浪状的缺陷。在工频焊管中，由于频率和焊速匹配不合理出现该类缺陷，而在不锈钢焊接管中，该类缺陷主要还是电源问题所造成的。由上述缺陷，不锈钢焊接管焊缝缺陷均与焊接热输入有关。然而在高速的HFW焊接过程中，焊接热输入与成型、焊速、焊接方式有关，需要多参数的合理匹配才能获得稳定的焊接质量。