Page 63 - 理化检验-物理分册2023年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202309013

对接环焊缝白点产生原因

罗华权, 刘文红, 张益铭, 张雪琴, 杨力能, 刘养勤

( 中国石油集团工程材料研究院有限公司, 西安 710077 )
摘 要: 某钢管对接环焊缝处产生白点缺陷。采用宏观观察、 力学性能测试、 金相检验、 扫描电
镜及能谱分析等方法对白点产生的原因进行研究。结果表明: 焊接前, 焊缝坡口未进行充分干燥,
焊缝中氢离子含量过高, 导致氢离子聚集并产生了白点; 焊接操作不当导致非金属夹杂物未及时析
出, 在白点内部产生了非金属夹杂物。

关键词: 对接环焊缝; 白点; 氢脆; 非金属夹杂物

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 09-0047-04

Causesofwhitedotsinbutt g irthweld

LUOHua q uan , LIU Wenhon g ZHANGYimin g ZHANGXue q in , YANGLinen g LIUYan gq in
,
,
,

( CNPCTubularGoodsResearchInstitute , Xi ’ an710077 , China )

Abstract : Thewhitedotdefectoccurredatthebutt g irthweldofacertainsteel p i p e.Thecausesofwhite

dotswerestudiedb ymacrosco p icobservation , mechanical p ro p ert y testin g , metallo g ra p hicexamination , scannin g

electronmicrosco py andener gy s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthatbeforeweldin g , theweldg roovewasnot

full y driedandtheh y dro g enioncontentintheweldwastoohi g h , ledtothea gg re g ationofh y dro g enionsandthe

formationofwhitedots.Im p ro p erweldin g o p erationresultedinnon-metallicinclusionsnot p reci p itatedintimeand

non-metallicinclusionswere g eneratedinsidethewhitedots.

Ke y words : butt g irthweld ; whitedot ; h y dro g enembrittlement ; non-metallicinclusion
采用钢制管道输送石油和天然气是最经济、 高 材料内部的宏观缺陷, 例如以夹杂、 气孔为核心的
效的输送方式之一。生产钢制管道时, 基于工厂设 银白色斑点, 其形状多为圆形或椭圆形。在光亮
备和工艺的限制, 每根钢管的长度仅约为10m , 因 圆形的缺陷中心有颜色较暗的物质, 呈点状或长

此需要采用焊接的方式把钢管连接起来, 对接环焊 条状。在焊件服役过程中, 在内部应力与外部应
缝的质量对管道的安全运行具有较大影响 [ 1-3 ] 。焊 力的相互作用下, 白点处的裂纹扩展, 引起焊缝发
接参数选择不当、 焊接材料不合格、 焊接操作不当等 生早期断裂, 即氢脆。某钢管对接环焊缝两边的

因素会使对接环焊缝产生焊接缺陷, 如气孔、 裂纹、 管道规格为711mm×19.1mm ( 外径 × 壁厚), 根
未熔合、 白点等 [ 4 ] 。 部焊采用钨极气体氩弧焊打底, 填充和盖面焊采
白点是材料中肉眼可见的圆形或椭圆形白色 用药芯焊丝电弧焊。在使用过程中, 发现该钢管
小点 [ 5 ] , 是氢元素在材料中的一种存在形式, 其表 对接环焊缝处出现白点。笔者采用一系列理化检
明材料中产生了氢气孔。白点是一种细微裂纹缺 验方法分析了该对接环焊缝产生白点的原因, 并
陷, 可产生相当大的内部应力。在碳钢和低合金 提出了改进措施, 以避免该类事故再次发生。
钢焊缝金属的断裂面上会出现光亮圆形的脆性断
裂点, 为焊缝中的白点缺陷 [ 6 ] 。焊缝中的白点是 1 理化检验
1.1 宏观观察
对钢管的对接环焊缝处进行宏观观察, 结果如
收稿日期: 2022-09-16
作者简介: 罗华权( 1983- ), 男, 高级工程师, 主要从事石油管材 图1所示。由图1可知: 对接环焊缝处可见圆形及
椭圆形的银白色结晶斑点。
及装备试验技术的研究工作, luohua q uan@cn p c.com.cn
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