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Q345B焊管的橫裂多出現于焊縫及熱影響區,既和原材料與軋制環節的質量隱患有關,也受焊接工藝、應力作用等因素影響,及時采取針對性措施可有效避免該問題,以下是具體的原因分析和解決辦法:

1. 原材料與軋制環節問題
材質與組織缺陷:若Q345B母材中存在大量魏氏體組織,或火焰切割坡口后形成以板條馬氏體為主的硬化層,會導致材料脆性增加,后續加工或使用中易引發橫裂;另外,母材中S、P等雜質含量超標,會形成低熔點共晶體,在受力時成為裂紋源頭。還有軋制過程中若軋輥冷卻水泄漏,會造成管材局部溫度過低,使得軋制變形不均勻,最終產生橫裂缺陷。
解決辦法:采購時嚴格檢測母材的金相組織和化學成分,優先選擇雜質含量低、組織均勻的鋼材;對于火焰切割后的管材坡口,需進行打磨處理,去除硬化層,也可在切割前進行預熱,減少硬化層的形成。
2. 焊接工藝不合理
參數與流程不當:焊接電流過大、速度過慢會導致熱輸入量過高,使焊縫晶粒粗大,降低韌性;而預熱溫度不足、層間溫度失控,會讓焊縫凝固時應變速率增大,晶偏析加劇,易產生裂紋。此外,焊縫成形系數過小、焊道過寬,也會提升橫裂概率。同時焊劑未烘干受潮、焊絲鍍銅層脫落,會使氫元素侵入焊縫或銅雜質混入熔池,誘發裂紋。
解決辦法:將預熱溫度控制在150 200℃,層間溫度保持在150 300℃;采用單絲多道焊,控制每條焊道寬度在15mm以內,減少熱輸入。焊劑使用前按規范烘干并保溫,選用無鍍銅焊絲,同時定期對焊劑進行磁選,防止銅雜質污染。
3. 應力集中與處理不當
應力引發裂紋:Q345B焊管成型過程中會殘留應力,焊接時溫度急劇變化又會產生焊接應力,兩種應力疊加后,會使焊縫及周邊區域應力集中。若焊后未做保溫緩冷或消氫處理,應力無法釋放,會逐步引發橫向裂紋,尤其在低溫環境下,材料脆性上升,裂紋更易擴展。
解決辦法:焊后立即用陶瓷電熱毯將焊縫及附近區域加熱至200℃,保溫2小時后關電緩冷,完成消氫處理;春秋季可室溫緩冷,冬春季需用保溫棉覆蓋焊縫兩面緩冷。也可通過后續熱處理,如在700 740℃下保溫,再爐冷至300℃后空冷,進一步釋放殘余應力。
4. 后續加工與使用問題
不當操作影響:焊后管材的切割、折彎等加工方式不合理,會在局部形成應力集中點,進而誘發橫裂;此外,若將焊管用于寒冷地區卻未考慮低溫韌性要求,或用于化工等腐蝕性環境,會導致管材性能下降,間接加劇橫裂風險。
解決辦法:加工時避免對焊縫及周邊區域進行劇烈彎折、沖擊,優化加工路徑減少應力集中;根據使用環境選擇適配的管材,寒冷地區優先選用沖擊韌性達標的產品,腐蝕性環境需對焊管額外做防腐涂層保護。