鋼質(zhì)燃?xì)夤艿镭灤┛坠滔嗄Σ寥感扪a(bǔ)方法研究

劉永濱，杜華，徐哲

(中石油昆侖燃?xì)庥邢薰救細(xì)饧夹g(shù)研究院，黑龍江哈爾濱150016)

0 前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)城市建設(shè)速度的加快，鋼質(zhì)管道在各基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用，如天然氣、暖氣和廢水處理管道等。部分管道已經(jīng)服役較長(zhǎng)時(shí)間，難免會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，如腐蝕和貫穿裂紋等。鋼質(zhì)管道的貫穿缺陷會(huì)造成漏水、漏氣等問(wèn)題，易產(chǎn)生安全隱患;而更換管道需要一定的時(shí)間，對(duì)人們的生活造成不利影響。因此，鋼質(zhì)管道的在線修補(bǔ)技術(shù)是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于某些厚度較薄、精度較高的鋼質(zhì)管道來(lái)說(shuō)，不允許修補(bǔ)后有變形;對(duì)于某些輸送特定物質(zhì)的管道，如天然氣管道等，在修補(bǔ)過(guò)程中不允許產(chǎn)生火花，以免造成危險(xiǎn)。

摩擦塞焊是英國(guó)焊接研究所發(fā)明的一種新型焊接技術(shù)，其基于固相原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的塞棒扎入到塞孔中心，二者相互接觸、摩擦，形成塑化金屬，塞棒邊旋轉(zhuǎn)邊下扎，利用頂鍛作用形成接頭［1－2］。自摩擦塞焊發(fā)明以來(lái)，廣大學(xué)者將其應(yīng)用到許多材質(zhì)以及工況的補(bǔ)焊［3－9］。欒國(guó)紅等人［3］發(fā)現(xiàn) LY12 鋁合金摩擦塞焊接頭內(nèi)部包括兩個(gè)材料塑化區(qū)，硬度在接頭中心的塑化區(qū)趨于穩(wěn)定，且與母材相當(dāng)。張迅達(dá)等人［4］對(duì)DH36鋼水下摩擦疊焊接頭的組織和性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，焊接壓力增加能改善接頭連接質(zhì)量，空氣中焊接所得接頭抗拉強(qiáng)度高于水中焊接接頭。徐雅晨等人［5］對(duì)X65管線鋼摩擦塞焊搭接接頭進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)發(fā)現(xiàn)，在空氣中焊接時(shí)沒有焊接缺陷的產(chǎn)生;在水下焊接時(shí)低轉(zhuǎn)速和壓力導(dǎo)致接頭產(chǎn)生未填充和未連接缺陷。……