熔合線簡介

熔合線是HFW焊接時，成型對接狀態(tài)、熱量輸入程度及擠壓排除能力等工藝過程的綜合結(jié)果，對焊接質(zhì)量至關(guān)重要。焊縫是母材金屬熔融、冷卻再結(jié)晶后形成的，其組織及性能強化機理發(fā)生了變化。因此，焊縫熔合線的辨識和控制對最終產(chǎn)品質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用 。

為了便于對熔合線進行識別和控制，較為快捷直觀的方法是對焊縫區(qū)形貌進行觀察與測量，即分別測量焊管壁厚內(nèi)側(cè)、外側(cè)及中心部位亮線的寬度。也就是直接測量焊管壁厚t內(nèi)、外表面1.0 mm 位置及壁厚1/2位置亮線的寬度值，測量過程如圖1所示。

一般對焊縫熔合線寬度的要求，大多是給出一個寬泛的參考范圍值。以某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管為對象，分析其化學(xué)成分對焊管熔合線寬度及產(chǎn)品性能的影響。

1.化學(xué)成分

對某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管母材的化學(xué)成分進行檢測。

2.熔合線寬度

按熔合線測量方法，對某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管焊縫的熔合線寬度進行測量。

①鋼級B、X52和X60的熔合線寬度依次減小；

②在w（C）<0.11%的情況下，中部熔合線尺寸fn=0.02～0.08 mm；

③f0 /fi=1.1～1.2 之時，體現(xiàn)出焊縫內(nèi)、外對接的對稱性；

④f0 /fn=1.9～2.3 之時，呈現(xiàn)出沙漏形熔池由內(nèi)向外排除夾雜的特征；

⑤將內(nèi)、外側(cè)熔池截面看成兩個對稱的梯形，則外側(cè)梯形與內(nèi)側(cè)梯形面積比為（f0 fn）/（fi fn），其值接近1.1，表明焊接時外側(cè)排出的金屬較多 。

HFW 焊縫通常在焊后要進行熱處理，以細(xì)化晶粒改善焊縫性能，但這種熱處理并不能改變焊接的牢固性，即難以改善其冷焊或氧化物夾雜導(dǎo)致的過燒等不良焊接。為了研究HFW焊縫的性能，在熱處理后的產(chǎn)品上取樣，按照API SPEC5L 及GB/T 9711 的相關(guān)要求進行焊縫性能檢測。

1.硬度

按標(biāo)準(zhǔn)要求，對某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管焊縫區(qū)域及管體的硬度進行檢測，硬度檢測結(jié)果符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相關(guān)要求。

2.拉伸性能

按標(biāo)準(zhǔn)要求對某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管焊縫的抗拉強度進行檢測，焊縫抗拉強度符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相關(guān)要求。

3.沖擊性能

按標(biāo)準(zhǔn)要求，對某規(guī)格3個鋼級（B/X52/X60）高頻焊管焊縫的沖擊韌性進行檢測。焊縫沖擊韌性符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相關(guān)要求。從以上對焊縫的檢測結(jié)果可以看出，該HFW焊管焊縫的焊接性能良好，說明焊接過程工藝參數(shù)設(shè)置合理，可以有效保障焊管產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

對HFW焊管焊縫熔合線尺寸的測量與控制，不僅可以為焊接過程的工藝參數(shù)設(shè)定提供參考，也有利于提升焊管產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

熔合線是HFW 焊接過程中各工藝參數(shù)的綜合結(jié)果。熔合線尺寸過小是由于焊接接觸面熔化不充分或熔融金屬被擠出過多的結(jié)果，這容易導(dǎo)致脆性焊接；熔合線尺寸過大會使得大量氧化夾雜物排除不充分而殘留在焊縫中，致使焊縫強度和韌性降低。

熔合線控制技術(shù)的改善，一方面依賴于成型技術(shù)的改進，另一方面也依賴于高頻加熱效應(yīng)的優(yōu)化和氧化物能否充分排出 。

對HFW焊管焊縫熔合線尺寸的測量與控制，不僅可以為焊接過程的工藝參數(shù)設(shè)定提供參考， 也有利于提升焊管產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，確保焊管產(chǎn)品的性能。研究表明，HFW焊縫熔合線寬度隨管線鋼含C量下降而減小；對于焊接管線管，中部熔合線尺寸fn=0.02～0.08 mm， f0/fn=1.9～2.3，有利于預(yù)防加熱不充分導(dǎo)致的不良焊接，也利于氧化物正常的排出，從而保證HFW焊管的焊接質(zhì)量 。

自熔合金按照主基料的不同可分為：鈷基自熔合金、鎳基自熔合金和鐵基自熔合金三種。

自熔合金是指以鎳、鈷、鐵為基與鉻、硼、硅組成的能自動造渣保護合金不被氧化，有高的潤濕能力，熔點在900℃~ 1200℃間，硬度很高的合金粉末 。