Prüfnormen und Schweißkontrollprobleme bei dickwandigen Stahlrohren

Durch Beobachtung lässt sich leicht feststellen, dass bei der Herstellung von dickwandigen Stahlrohren, thermisch expandierten Rohren usw. Stahlband als Rohmaterial verwendet wird. Die durch Dickwandschweißen mit Hochfrequenz-Schweißanlagen hergestellten Rohre werden als dickwandige Stahlrohre bezeichnet. Je nach Verwendungszweck und Weiterverarbeitung lassen sie sich grob in Gerüstrohre, Fluidrohre, Kabelschutzrohre, Trägerrohre, Geländerrohre usw. unterteilen. Die Norm für dickwandige Schweißrohre ist GB/T3091-2008. Niederdruck-Fluid-Schweißrohre sind eine Unterart dickwandiger Schweißrohre. Sie werden üblicherweise für den Transport von Wasser und Gas eingesetzt. Nach dem Schweißen wird eine zusätzliche hydraulische Prüfung durchgeführt. Daher weisen Niederdruck-Fluidrohre dickere Wände auf als herkömmliche Schweißrohre. Angebote für Schweißrohre sind in der Regel etwas höher.

Die Prüfnormen für dickwandige Stahlrohre umfassen im Wesentlichen folgende Punkte:
1. Dickwandige Stahlrohre sollten chargenweise zur Prüfung eingereicht werden, wobei die Chargenregeln den Vorschriften der entsprechenden Produktnormen entsprechen müssen.
2. Die Prüfpunkte, die Probenahmemenge, die Probenahmestellen und die Prüfverfahren für dickwandige Stahlrohre richten sich nach den Bestimmungen der entsprechenden Produktnormen. Mit Zustimmung des Käufers können warmgewalzte, nahtlose dickwandige Stahlrohre chargenweise nach Walznummer beprobt werden.
3. Entsprechen die Prüfergebnisse dickwandiger Stahlrohre nicht den Anforderungen der Produktnormen, sind die nicht konformen Rohre auszusortieren. Anschließend ist aus derselben Charge dickwandiger Stahlrohre die doppelte Anzahl an Stichproben zufällig auszuwählen und die nicht konformen Rohre einer erneuten Prüfung zu unterziehen.
4. Bei dickwandigen Stahlrohren mit ungenügenden Ergebnissen bei der Nachprüfung kann der Lieferant diese einzeln zur Inspektion einreichen; alternativ können sie erneut einer Wärmebehandlung unterzogen und eine neue Charge zur Inspektion eingereicht werden.
5. Sofern in den Produktspezifikationen keine besonderen Bestimmungen vorliegen, ist die chemische Zusammensetzung dickwandiger Stahlrohre anhand der Schmelzzusammensetzung zu prüfen.
6. Die Inspektion und Prüfung dickwandiger Stahlrohre sollte von der technischen Überwachungsabteilung des Lieferanten durchgeführt werden.
7. Der Lieferant verfügt über Richtlinien, die sicherstellen, dass die gelieferten dickwandigen Stahlrohre den entsprechenden Produktspezifikationen entsprechen. Der Käufer hat das Recht, eine Prüfung und Inspektion gemäß den entsprechenden Produktspezifikationen durchzuführen.

Darüber hinaus gibt es einige Dinge, die wir über die Schweißkontrolle von dickwandigen Stahlrohren wissen müssen:
1. Schweißtemperaturregelung von dickwandigen Stahlrohren
Die Schweißtemperatur wird durch die thermische Leistung der Hochfrequenz-Wirbelströme beeinflusst. Gemäß Formel (2) ist die thermische Leistung der Hochfrequenz-Wirbelströme von der Stromfrequenz abhängig. Die thermische Leistung der Wirbelströme ist proportional zum Quadrat der Anregungsfrequenz des Stroms; die Anregungsfrequenz wiederum wird durch Spannung, Stromstärke, Kapazität und Induktivität beeinflusst. Die Formel für die Anregungsfrequenz lautet:
f=1/[2π(CL)1/2]…(1)
In der Formel: f – Anregungsfrequenz (Hz); C – Kapazität (F) im Anregungskreis, Kapazität = Leistung/Spannung; L – Induktivität im Anregungskreis, Induktivität = magnetischer Fluss/Strom. Aus der obigen Formel geht hervor, dass die Anregungsfrequenz und die Quadratwurzeln der Kapazität und Induktivität im Anregungskreis umgekehrt proportional bzw. direkt proportional zur Quadratwurzel der Spannung und des Stroms sind. Durch Ändern der Kapazität, Induktivität oder Spannung und des Stroms im Kreis lässt sich die Anregungsfrequenz und somit die Schweißtemperatur steuern. Bei niedriggekohltem Stahl wird die Schweißtemperatur auf 1250–1460 °C geregelt, wodurch die Anforderungen an den Schweißeinbrand bei Rohrwandstärken von 3–5 mm erfüllt werden. Zusätzlich kann die Schweißtemperatur auch durch Anpassen der Schweißgeschwindigkeit eingestellt werden.
Bei unzureichender Wärmezufuhr erreicht die erhitzte Schweißnahtkante nicht die Schweißtemperatur, und die Metallstruktur bleibt fest, was zu unvollständiger Verschmelzung oder unvollständigem Durchschweißen führt; bei unzureichender Wärmezufuhr überschreitet die erhitzte Schweißnahtkante die Schweißtemperatur, was zu Überhitzung führt, oder geschmolzene Tropfen verursachen die Bildung eines Schmelzlochs in der Schweißnaht.

2. Kontrolle von Schweißspalten in dickwandigen Stahlrohren
Das Stahlband wird der Schweißanlage zugeführt. Nach dem Walzen durch mehrere Walzen wird es schrittweise zu einem runden Rohrrohling mit offenen Spalten geformt. Die Reduktion der Knetwalze wird so eingestellt, dass die Schweißspaltbreite zwischen 1 und 3 mm liegt und die Schweißnahtenden bündig abschließen. Ist die Spaltbreite zu groß, verringert sich die Nahfeldwirkung, die Wirbelstromwärme ist unzureichend und die interkristalline Bindung der Schweißnaht ist mangelhaft, was zu Nichtverschmelzung oder Rissbildung führen kann. Ist die Spaltbreite zu klein, erhöht sich die Nahfeldwirkung und die Schweißwärme ist zu hoch, was zum Verbrennen der Schweißnaht führen kann; alternativ kann sich nach dem Kneten und Walzen eine tiefe Vertiefung bilden, die die Schweißnahtoberfläche beeinträchtigt.


Veröffentlichungsdatum: 02.02.2024