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摘要：随着我国的社会的经济和科学技术的不断发展，越来越多的新鲜事物正在以迅猛的姿态进入到人们的生活当中，为人们的生活带来了翻天覆地的变化。尤其是在互联网科学技术的支持下，我国的很多行业也在逐渐面临着市场所赋予的机遇和挑战。而我国的石油行业的发展在近些年来也是十分的明显的，特别是在运输石油的一些管道和钢管焊接的技术上更是取得了突飞猛进的成果。而本文主要就运输石油的X80钢管进行论述，通过对X80钢管的焊接过程进行分析，进而探讨X80钢管产生冷裂纹的主要原因，最终总结出如何防止X80钢管在焊接过程中产生冷裂纹的合理适当的措施，希望对我国的石油行业的发展能够有所帮助。
关键词：X80钢管；焊接过程；冷裂纹；产生原因；防治措施
时代在不断的进步，历史的巨轮也在不断的向前行进着，可以看出的是，我国随着互联网时代的到来，在计算机电子信息技术的支持下正在发生着巨大的变化。很多行业都在面临着改革和淘汰，在市场经济的不断激励下，我国的石油行业也做出了很大的改变。在一些长距离的运输油管上采取了全新的更为先进的材料来做出制造和建设上的调整，从原来的X52，X60，再到X70，现在是X80，可以说在技术的不断改进上，X80钢管的管壁较以往相比变得越来越薄了，而焊接过程的要求也就相应的有所提高。所以本文主要就X80钢管的焊接过程容易产生冷裂纹这一情况进行分析，从而探讨出科学合理的解决方式。
一．导致裂纹产生的原因分析
（1）X80钢管在焊接过程中的预热温度控制不当是产生裂纹的原因之一
在施工的过程当中，对施工条件的控制是决定X80钢管在焊接过程中产生冷裂纹的主要原因之一。特别是温度对钢管焊接过程的影响更是决定了X80钢管的出品质量的关键因素。
所以在这样的一个过程当中，X80钢管就往往比较容易产生冷裂纹这样的问题。
通常在生产X80钢管时，钢管焊接的位置上产生“晶粒粗化”是比较常见的一个现象。当然，就我国目前的钢管焊接技术来说，产生“品粒粗化”这个现象还是无法去避免的，所以，也就无可避免的产生一些影响X80钢管产品质量的种种问题。一般在焊接位置上的晶粒如果过大的话，这样会使焊接接头的使用性能有所降低，这样对X80钢管的制造就会产生影响。要知道的是，产生冷裂纹的主要位置都是发生在焊接接头上，所以可以看出的是，焊接接头的重要性。
而在焊接的过程当中，预热温度可以大大弱化晶粒粗大对焊接接头的影响，但是如何掌握这个合适的温度，还需要依据情况进行适当的分析。通常对于焊接接头来说，温度越高在接头的接缝处产生裂纹的概率就会越低，尤其是在温度达到一百摄氏度时，产生裂纹的概率可以降低到20%，但是，并不是说温度越高对钢管的生产效果就越好，X80钢管对于预热温度也存在一个敏感的界限，一旦跨过这个界限，就会容易产生裂纹。
低的氢含量是焊接X80钢管焊缝的关键因素。氢致冷裂纹具有一定的延迟性，用预热来消除焊接区域水气含量，以及使用低氢焊材，都会减少冷裂纹的产生。所以说，在焊接区域氢的含量是导致冷裂纹产生的原因之一。由于氢分子在焊接高温下一氢原子状态存在，氢原子半径小，可以嵌入，溶解在液态金属内部，当温度降低，氢原子之间重新结合成氢分子，他们的体积成倍增大，这种原子力足以使任何焊缝开裂。因此，对于高强钢，有脆性倾向的钢材焊接，控制焊缝金属氢含量是保证高的焊接质量的关键一步。
（2）X80钢管的焊接过程中支撑物的附加应力容易使钢管产生冷裂纹
一般钢管的制造过程中对于支撑物的设置以及重量也有特别的要求。尤其是现如今在石油行业使用较为广泛的X80钢管，对于附加物的支撑也有很多的规范。钢管在预热的过程中需要支撑物进行支撑，这样就会产生一部分的附加应力，从而对焊接过程产生影响，对于冷裂纹的形成的概率相应的就会增大。不仅仅是钢管的预热过程，在焊接的打底过程上也相应的应用到支撑物，产生对应的附加应力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，在焊接的过程当中总会对设备进行适当的调整，在调整的过程当中就容易产生部分的附加应力，而附加应力如果过大的话，就容易对X80钢管产生冷裂纹，从而影响X80钢管的生产质量。
二．对X80钢管产生冷裂纹所进行的防御措施
（1）在生产X80钢管时对于施工条件的控制
X80钢管的制造流程也是十分的复杂的，这主要取决于生产出的钢管的质量标准问题。所以如果想要生产出高质量的X80钢管，就需要在施工的过程当中要严格遵守施工条件的相应要求。首先就需要相关的工作人员提高自身的操作意识，积极认真的投入到X80钢管的焊接制造的过程当中，尽量避免人为操作带来的钢管质量问题。严格按照X80钢管的生产标准操作，特别要注意的是对于施工条件的控制，通过科学合理的分析，来有针对性的展开对X80钢管的冷裂纹现象的防治工作。
冷裂纹通常比较容易在焊接接口处产生，所以，在施工的过程当中，通过相关条件的把控，在制造的源头就需要将这样的风险尽量降到最低。一般的可以选择对接口处的坡口进行割口处理，这样可以保障相应的焊接设备进行良好的对接。同时，由于X80钢管的焊接过程主要受热应力、组织应力和自约束力的影响，所以，除了合理控制施工过程的焊接温度以外，还需要对焊接设备的各种设备的支撑位置进行适当的调整，以便可以降低附加应力对钢管的影响。
（2）在生产X80钢管时对于施工过程中的焊接质量控制
在对X80钢管进行焊接的过程当中，冷裂纹是很容易产生的一个现象，所以，如果想要提高X80钢管的质量，首先就需要从防治冷裂纹这一角度进行考虑。而预热是防止钢管产生冷裂纹的主要措施之一，因为一般钢管在焊接的过程当中比较容易在热影响区产生淬硬组织，并且晶粒粗大的现象也时有发生，而焊接预热可以有效的降低焊接接口处产生冷裂纹的概率，通常相关的工作人员需要将预热温度控制在100到150摄氏度之间，这是效率比较好的一个区间，尽管温度越高对于防止冷裂纹的出现效果越好，但是温度太高还容易对钢管产生相反的作用。温度太高，会使热影响区范围增大，焊缝热影响区是晶粒粗大的组织区域，此处是焊缝机械性能最差的位置，所以预热以及焊接时的此间温度之间影响整个焊缝的机械性能。
影响钢管质量问题的不只温度，还有焊接的各种操作性问题，比如，在对钢管进行焊接的过程当中，需要对钢管进行两端拼接，这时如果操作不当就容易增大附加应力对钢管质量的影响，因此，就需要两名以上的工作人员来对端口进行高标准的焊接。同时，焊枪的选择对于防止冷裂纹的出现也起到了很大的作用，一般工作人员都会选择“直控”为焊枪的主要运行方式，这样对焊接接口处的融合性起到很大的帮助，从而使裂纹的出现概率大大的降低。
除此之外，在焊接的过程当中总会遇到清理不当的问题出现，从而使得焊接过程进入杂质，影响X80钢管的质量。所以为了避免这样的问题出现，工作人员需要在焊接完毕后对每一层进行及时的清理，将焊接接口处尽量打磨光滑，以便下一步的焊接任务可以顺利的完成。切记不可使焊接接口处产生弧度，如果是避免不了的设计性问题，那也需要使弧度之间尽量错开，避免相互打磨产生粗粒，影响X80钢管的质量问题。
三．结语
总而言之，无论是哪一个生产行业，都有相应的操作标准，而钢管制造行业也同样如此，尽管在生产制造的过程当中总会遇到接口处产生冷裂纹的现象出现，但是随着科学技术的不断进步，相信在不久的将来，技术人员一定会研究出更为合理的措施来进行X80钢管制造的改善方案。
参考文献：
[1]王晓香.加快技术进步 转变增长方式 促进我国焊管业又好又快发展[J].焊管.2008（01）
[2]任学冲，褚武扬，李金许，乔利杰，江波，陈刚，崔银会. 原子氢和白点对车轮钢力学性能影响的进一步研究[J].金属学报.2007（01）
[3]李鹤林，李霄，吉玲康，陈宏达. 油气管道基于应变的设计及抗大变形管线钢的开发与应用[J].焊管.2007（05）
[4]黄福祥，隋永莉，王纪.西气东输冀宁支线X80钢工业性应用工程中的焊接技术[J].焊接技术.2007（03）
[5]钱百年，国旭明，李晶丽，于少飞.新型钢铁材料焊接研究进展[A].第十次全国焊接会议论文集（第1册）[C].2001
论文作者:王文斌
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月中
论文发表时间:2018/8/14
标签：钢管论文; 裂纹论文; 过程论文; 生冷论文; 应力论文; 温度论文; 晶粒论文; 《建筑细部》2018年1月中论文;