本章對在線焊接質量關鍵影響因素從環境要求、不銹鋼管本體要求、焊前處理等五個方面進行分析,另外介紹國外在線焊接先進技術、設備、軟件,主要得到以下結論:
(1)對于在線焊接環境要求,國外規定了焊接允許的環境溫度。對于不銹鋼管本體要求,針對鋼材,隨著鋼級提高,碳當量增加,可焊性變差;針對不銹鋼管管徑及壁厚,高鋼級鋼級越高,氫致開裂敏感性越強,對預熱、焊后處理等要求更高;針對管內介質,介質流速對冷卻速度有顯著影響,流速越高,焊縫冷卻速度越大,為避免氫致開裂,所需的熱輸入水平越高,但不宜過高。對于焊前處理,焊前應進行表面處理并預熱,首要考慮感應加熱。對于焊接工藝,針對焊材,一般選用低氫焊條,壁厚較高的不銹鋼管選用較大直徑焊條,注意焊條保存和運輸;針對熱輸入量,合理控制熱輸入量以避免燒穿及氫致開裂,根據Battelle熱分析模型可預估熱輸入量范圍,當不銹鋼管內壓為5MPa,介質流速為3m/s時,X65鋼在線焊接熱輸入量的推薦范圍為0.76kJ/mm~0.86kJ/mm,X70鋼為0.94kJ/mm~1.03kJ/mm,X80鋼為1.06kJ/mm~1.13kJ/mm;針對焊接順序,角焊縫焊接的基本原則為焊接應朝遠離不銹鋼管的方向進行。對于焊后處理,應注意熱處理溫度和保溫時間,壁厚較大的不銹鋼管適當增加保溫時間,針對殘余應力,X65殘余應力分布及嚴重程度與應力深度和焊接頻次有關,而X70不銹鋼管不存在這種關系。上述涉及的關鍵影響因素需要進行對標研究,詳見第三章。
(2)國外在線焊接先進技術列舉了包括先進焊接方法、控制不銹鋼管內壁溫度措施、熱輸入量測量等三項,先進設備和軟件包括ACRS自動焊接系統、PRCI帶壓開孔焊接熱分析軟件及RHS快速加熱裝置,通過引進國外先進技術、設備及軟件,可提升國內在線焊接質量。