螺旋鋼管的厚度對焊接質量的影響

　　螺旋鋼管焊接中出現的燒穿和氫致開裂是國內外研究的熱點，這些問題的影響因素很多，主要包括螺旋鋼管本體、焊前處理、焊接工藝和焊后處理。

　　(1)螺旋鋼管本體

　　①壁厚

　　一般認為螺旋鋼管壁厚超過6.4mm是預防燒穿的最小厚度。ASME對氣體管道最小壁厚開展過研究，考慮燒穿因素，研究得出螺旋鋼管最小壁厚與氣體流速和管內壓有關。在一定管內壓下，螺旋鋼管最小壁厚隨氣體流速的增加而減少;在氣體流速一定的情況下，管道最小壁厚隨管內壓的增加而減少。具體壁厚數據如表1.1所示：

　　W. A. Bruce等人研究表明當限制熱輸入時，壁厚超過3.2mm的管道不易發生燒穿[16]。William Jarvis等人研究后認為熱開孔在線焊接可接受的最小壁厚為4.8mm，當螺旋鋼管壁厚小于4mm時，合理的焊接工藝可以確保焊接成功[17]。

　　SY/T 6554-2003標準中明確規定大多數焊接所推薦的母材厚度下限值為4.8mm。考慮燒穿因素，實際母材最小壁厚為強度設計壁厚加上安全余量(通常是2.4mm)。

　　②介質流速

　　介質流速過快會帶走更多焊接時產生的熱量，增強了螺旋鋼管管壁散熱，使焊接接頭淬硬傾向增加，容易誘發氫致開裂;介質流速過慢會造成熱量集中，從而引起燒穿。因此介質流速要合理才能避免在線焊接問題的發生。

　　國外方面，國外沒有在標準層面上規定介質流速，文獻說明：1)介質流速較高會更快地帶走熱量，減少燒穿發生的可能性;2)合理的介質流速能減少燒穿與氫致開裂發生的可能性。國內方面，有企標規定管內液體介質流速不超過2m/s或氣體介質流速不超過7m/s方可進行焊接，孫華[18]研究后認為附件安裝焊接時，液體介質流速不大于5m/s;氣體介質流速不大于10m/s。楊景順[19]研究后認為在螺旋鋼管上帶壓焊接管件時，應對管道內的介質流速有一定的限制，介質流速必須保證焊接過程能夠滿足相關工藝規程的要求。可見國內方面對介質流速有過研究但沒有統一說法。