熔合线简介

熔合线是HFW焊接时，成型对接状态、热量输入程度及挤压排除能力等工艺过程的综合结果，对焊接质量至关重要。焊缝是母材金属熔融、冷却再结晶后形成的，其组织及性能强化机理发生了变化。因此，焊缝熔合线的辨识和控制对最终产品质量起到决定性作用 。

为了便于对熔合线进行识别和控制，较为快捷直观的方法是对焊缝区形貌进行观察与测量，即分别测量焊管壁厚内侧、外侧及中心部位亮线的宽度。也就是直接测量焊管壁厚t内、外表面1.0 mm 位置及壁厚1/2位置亮线的宽度值，测量过程如图1所示。

一般对焊缝熔合线宽度的要求，大多是给出一个宽泛的参考范围值。以某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管为对象，分析其化学成分对焊管熔合线宽度及产品性能的影响。

1.化学成分

对某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管母材的化学成分进行检测。

2.熔合线宽度

按熔合线测量方法，对某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管焊缝的熔合线宽度进行测量。

①钢级B、X52和X60的熔合线宽度依次减小；

②在w（C）<0.11%的情况下，中部熔合线尺寸fn=0.02～0.08 mm；

③f0 /fi=1.1～1.2 之时，体现出焊缝内、外对接的对称性；

④f0 /fn=1.9～2.3 之时，呈现出沙漏形熔池由内向外排除夹杂的特征；

⑤将内、外侧熔池截面看成两个对称的梯形，则外侧梯形与内侧梯形面积比为（f0 fn）/（fi fn），其值接近1.1，表明焊接时外侧排出的金属较多 。

HFW 焊缝通常在焊后要进行热处理，以细化晶粒改善焊缝性能，但这种热处理并不能改变焊接的牢固性，即难以改善其冷焊或氧化物夹杂导致的过烧等不良焊接。为了研究HFW焊缝的性能，在热处理后的产品上取样，按照API SPEC5L 及GB/T 9711 的相关要求进行焊缝性能检测。

1.硬度

按标准要求，对某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管焊缝区域及管体的硬度进行检测，硬度检测结果符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相关要求。

2.拉伸性能

按标准要求对某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管焊缝的抗拉强度进行检测，焊缝抗拉强度符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相关要求。

3.冲击性能

按标准要求，对某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管焊缝的冲击韧性进行检测。焊缝冲击韧性符合API SPEC 5L 及GB/T 9711 的相关要求。从以上对焊缝的检测结果可以看出，该HFW焊管焊缝的焊接性能良好，说明焊接过程工艺参数设置合理，可以有效保障焊管产品的焊接质量。

对HFW焊管焊缝熔合线尺寸的测量与控制，不仅可以为焊接过程的工艺参数设定提供参考，也有利于提升焊管产品的焊接质量。

熔合线是HFW 焊接过程中各工艺参数的综合结果。熔合线尺寸过小是由于焊接接触面熔化不充分或熔融金属被挤出过多的结果，这容易导致脆性焊接；熔合线尺寸过大会使得大量氧化夹杂物排除不充分而残留在焊缝中，致使焊缝强度和韧性降低。

熔合线控制技术的改善，一方面依赖于成型技术的改进，另一方面也依赖于高频加热效应的优化和氧化物能否充分排出 。

对HFW焊管焊缝熔合线尺寸的测量与控制，不仅可以为焊接过程的工艺参数设定提供参考， 也有利于提升焊管产品的焊接质量，确保焊管产品的性能。研究表明，HFW焊缝熔合线宽度随管线钢含C量下降而减小；对于焊接管线管，中部熔合线尺寸fn=0.02～0.08 mm， f0/fn=1.9～2.3，有利于预防加热不充分导致的不良焊接，也利于氧化物正常的排出，从而保证HFW焊管的焊接质量 。

自熔合金按照主基料的不同可分为：钴基自熔合金、镍基自熔合金和铁基自熔合金三种。

自熔合金是指以镍、钴、铁为基与铬、硼、硅组成的能自动造渣保护合金不被氧化，有高的润湿能力，熔点在900℃~ 1200℃间，硬度很高的合金粉末 。