在冷卻過程中,塑料在微觀結構上會發生明顯的變化:對于無定形材料,其改變表現為焊接區分子鏈的取向;對于半結晶的材料,結晶程度和晶粒大小的形成與冷卻速度有關。當冷卻溫度超出規定的溫度范圍時,形成的晶體結構可能會在承受應力時發生破壞,而不合適的溫度和過快的冷卻速度則會導致結晶度降低,同時形成的晶粒比較小,而這種較小的晶粒結構非常容易在遭受化學物質和溶劑侵蝕以及承受應力的情況下發生破壞。因此,應盡量避免使用過快的冷卻速度。
同時,焊接過程中支撐焊件的材料也會影響冷卻速度。在焊接時,應避免使用混凝土、厚的金屬板或其他容易從焊接區域吸收熱量的材料作為支撐件,否則,即使提高熱風的溫度,也不能很好地解決問題。
介紹了國內管道焊接技術的應用現狀,在焊接材料、方法、工藝和設備等應用方面與國外的技術差距越來越小,自動焊技術已基本普及應用。但是國內的焊接材料多滿足于手工焊,自動焊絲和半自動焊材自主研發、生產不足,相當一部分還需要進口。同時國內焊接材料的性能也有待改善,產品系列化不足。在焊接電源方面,國內奧太、時代焊機有了大面積應用,但是目前還不能象林肯焊機那樣應用廣泛;用于打底的自動根焊電源國內還沒有生產。最近深熔電子束焊、激光輔助熔化極氣體保護電弧焊在管道應用上有突破性進展。
高強韌性管線鋼屬于低合金高強鋼、低碳或超低碳的微合金控軋鋼,采用了精煉技術、微合金鋼技術、控軋控冷技術、形變熱處理等先進技術,這使得管材含碳量極低、潔凈度高、晶粒細化,具有較高的強韌性和良好的焊接性,尤其是焊接熱影響區冷裂紋敏感性大大降低,粗晶區韌性大幅度提高,進一步適合高1效率、大線能量的焊接工藝。
然而,新的問題隨之出現,如母材的低碳當量高強度化使得冷裂紋從焊接熱影響區轉移到焊縫金屬中,多層焊接頭中的局部脆性區問題等。因此對于低合金高強鋼,應注意焊縫金屬冷裂紋問題。對于大線能量焊接,必須對其焊接熱影響區組織與韌性進行評定,特別要注意多層焊的局部脆性區問題。對于新發展的超細晶粒鋼,要采用高能量密度、低熱輸入的焊接工藝來防止焊接熱影響區晶粒的過分長大。