对焊接头存在错边时焊缝余高的测量

1、对焊接头侧沸边时捍缝余高的测量摘要 本文从石油工业用焊接容器和管材的生产实际出发,指出了现行对焊接头存在错边时焊缝余高侧量方法的缺陷和不足,并提出了一种较为合理的错边时焊接头焊缝余高测量方法。一 前言 随着石油工业的发展和焊接技术的不断进步,焊接构件在石油工业中的使用越来越广泛。螺旋埋弧焊管(SSA W)、直焊缝焊管(ER W)代替无缝钢管在油气长输管线和油井管中广泛使用已成为一种发展趋势,石化设备等压力容器的生产与焊接技术更是无法分开。焊接技术本身存在的一个最值得关注的特点就是焊接构件存在的不连续性(不均匀性),从而使焊缝成为焊接构件事故的多发点,由此而引起灾难性事故。因此,为提高焊接产品的

2、质量,对焊接接头的要求越来越高,对焊接接头的研究也越来越深人。 对接焊接头的余高,习惯上又叫加强高。但它往往不能起到加强的作用,反而由于它的存在会引起应力集中,从而使构件的抗疲劳性能降低,在服役过程中因循环应力的作用而引起开裂,因此,各类标准、技术条件等都对焊接构件中焊缝的余高加以限制。而对于许多重要的构件和抗疲劳性能要求高的构件,标准和订货技术条件规定焊缝余高为零,即要求焊后对焊缝进行加工(修磨)。实际的焊接生产中首先要求对焊缝余高进行检测。我们在按照API Spec 5L (管线钢管对螺旋埋弧焊管(SSAW)的生产和按照GB 105-89(钢制压力容器)对压力容器的制造的驻厂质量监督时发现

3、:对焊接接头由于制造误差存在一定量的错边，而标准中允许有一定值的错边量（例如 API Spec 5L 中规定，壁厚（t)不大于12.7mm,允许错边小于等于1.59；当壁厚(t)大于12.7mm,错边不大于0.125t和3.18mm的较小标准允许的一定错边量给焊缝余高的测量带来困难,因为此时检验人员从焊缝两侧测量的余高值不一致,有可能其低值在标准允许范围内而高值超出标准允许范围,这是否符合标准,这种情况下焊缝余高值如何测量,是一个值得考虑的问题。二、当存在错边时焊缝余高现行测量方法的缺陷GB3375一82焊接名词术语)中对焊缝余高的定义为:超出表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属高度,同时给出无错

4、边对焊接头焊缝的示意图,如图1所示。 GB3357中所定义焊趾连线不全是直线,对于圆筒形构件(如钢管或压力容器),焊缝焊趾连线为沿圆周的弧线(直焊缝)或空间曲线(螺旋焊缝),其余高如图2所示。 当对焊接无错边时,无论从焊缝哪一侧测量其余高值均一致(同一焊缝截面)。 然而实际生产中由于各种原因对焊接头都存在一定的错边量,当错边存在时从焊缝两侧测量则会得到两个不同的余高值。按照BG 3357中的定义,对接接头有错边时,焊缝余高应为焊趾连线(此时为斜线)上面那部分金属的高度。如图3所示。 按照AWS A3.0-82(焊接术语与定义）焊缝余高检验尺从焊缝两侧侧得的余高值圈3对埠接头常边时你组的余离示班

5、圈按照A从名3A.O一8 (2焊接术语与定义,余高的定义为:超过填满接头的要求数量的金属。而实质上“超过填满接头要求数量的焊缝金属”也就是指“焊趾连线上面的那部分金属”。这与BG 3357一28余高的定义是一致的。三、对存在错边时焊缝余高值的确定 余高的测量都是指测量余高的最大值,各种标准对余高的要求也是限制余高的最大值。因此,侧量余高也只需要测量余高的最大值。 在正常焊接情况下,焊缝最高点接近焊缝中心。在图3所示的存在错边时的对焊接头对接焊缝如图3,D为焊缝中心,C为焊趾连线AB的中心,DC垂直于BA,DC即为最大余高值。过C点作FE线垂直于GB,F点为焊缝最高点,它非常接近于焊缝中心D点,DC近似等于CF,可以认为FC为焊缝最大余高(我们在对焊缝的实际剖面分析时,DC非常接近于FC)。hCF=EF-CE=EF-1/2AG=h1-1/2b或 hCF=h1-1/2b=h2+b-1/2b=h2+1/2b即:h1/2(h1+h2)由此可见,当对焊接头存在错边时,焊缝余高为两侧测得两值(h;,h Z)的平均值。只有