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螺旋焊管是用带钢斜着卷成管的。一卷带钢只有那么长，一根管子要好几卷接起来，带钢头尾先对焊成一道环向的对接缝，再进成型器卷成管，这道对接缝就会和后面的螺旋焊缝撞在一起，撞出来的那个十字路口，行业里叫丁字缝，也叫丁字接头。
一根管上就这么一两处丁字缝，位置不多，但它偏偏是整条线上最容易出问题的地方。很多螺旋管的漏点、返修点，都集中在这里。
薄壁圆筒受内压，环向应力 σθ = PD/(2t)，轴向应力 σz = PD/(4t)，P 是内压，D 是管径，t 是壁厚。螺旋焊缝与管轴成 α 角，焊缝上垂直于焊缝方向的正应力是
σn = σθ·cos²α + σz·sin²α
代入化简，σn = (PD/4t)·(1 + cos²α)。取常用成型角 55° 到 65°，cos²α 落在 0.33 到 0.18 之间，σn 大约只有环向应力的 0.59 到 0.66 倍。这就是螺旋焊管能用相对薄一点的壁厚达到同样承压能力的道理，也是它当年能把直缝管挤下一部分市场的原因。
但焊缝上除了正应力还有剪应力，τ = (PD/4t)·sinα·cosα。55° 时这一项约等于 0.117·PD/t，不算大，可它和正应力叠加以后，交汇处的应力状态就从单向变成了复合的。
丁字缝麻烦的地方在于，它同时是三道焊缝的端头：带钢搭接的那道对接缝、经过这里的螺旋内焊缝、经过这里的外焊缝。三条焊缝的熔合线在同一个点上碰头，母材热影响区互相叠加，一次焊接时别人是冷的，第二次焊接时这里已经是老焊缝。力学上不连续，冶金上也不连续。这两件事凑一起，它就自然成了薄弱点。
未熔合和未焊透排第一。螺旋焊走到丁字缝时，电弧面对的不是干净的带钢坡口，而是一道已经冷却、表面带着氧化膜和残渣的老焊缝。熔池在两种不同温度、不同表面的金属之间铺开，熔合线位置最容易留下来不及熔透的一层。壁厚厚的管子，这一处尤其明显。
气孔排第二。带钢对头焊的焊剂没吹干净、飞溅没清、打磨后留了毛刺，卷管时缝隙里又容易积一点水汽和油污，这些都会在丁字缝被包进熔池。
咬边、焊瘤和内毛刺堆积排第三。丁字缝处带钢的实际厚度相当于两层叠一层，间隙和线能量都跟别处不一样，内焊和外焊在同一位置叠加，很容易在管内侧堆出一块凸起，毛刺刀刮过去又厚又硬，刮不干净还容易崩刀。探伤时这块凸起会给出一堆乱七八糟的回波。
最危险的是冷裂纹。三向应力状态、厚壁、再加上扩散氢，三个条件在丁字缝正好凑齐。这种裂纹不是焊完立刻出现的，可能放了十几个小时甚至一两天才裂，所以叫延迟裂纹。出厂检验合格、拉到工地放几天再裂，这类事故多数都能追到丁字缝。
螺旋焊缝全长做在线超声波探伤，这是常规。但超声在丁字缝有它自己的麻烦：探头走到交汇处，几何反射、老焊缝端头的棱角反射、堆起来的内毛刺回波全混在一起，判断困难，既容易误判成缺陷，也容易漏掉真正的缺陷。
所以行业里通行的做法是，带钢对头焊缝以及和螺旋焊缝相交的丁字接头所在的管段，单独拿去做射线检查，工业电视或者拍片。射线对体积型缺陷更直观，能把气孔、夹渣、未熔合的位置和长度看个清楚。丁字缝做RT，跟螺旋缝做UT，两道检验性质不同，不能互相顶替。
带钢对头焊本身要先做对。坡口角度、钝边、间隙按工艺卡来，焊完的余高要打磨到和母材基本齐平。这一步很多人不当回事，觉得反正在管子里面。余高不磨平，卷管后丁字缝处就多出一个硬点，成型辊压过去管型会跳，螺旋缝的焊枪高度跟着变，内焊点位置也飘，后面所有问题都是从这里长出来的。
对头缝的位置安排要固定。同一个班次里尽量让对头缝落在同一条母线附近，别今天在这儿明天在那儿，否则操作工没法形成手感，参数也没法针对性地设。
焊接参数在丁字缝处要给单独的一段。现在多数产线都有焊缝跟踪，可以在检测到丁字缝时自动切换一组参数，思路是适当降速、把线能量抬上去一点，保证熔深。没有这个功能的，靠操作工手动切，就一定要把切换点标在管子上，别靠眼看。
层间清理别省。内焊焊完要把内毛刺和内壁焊渣清理干净，外焊之前坡口两侧不许有氧化皮和飞溅。丁字缝这个位置，清理前后的差别比别处大得多，因为它本来就不平。
厚壁高钢级的管子，预热和层间温度要盯住。常规预热到 100 到 150℃，层间温度控制在 200℃ 以下，焊剂按规程烘干，这些都是为了压住氢。氢不进来，冷裂纹的概率就下去了。
返修有硬规矩：先把缺陷用射线定位、测出长度，再彻底清除，清除后用评定过的返修工艺补焊，同一位置返修不超过两次。返修完重新探伤，不能凭外观看着平了就过。
第一个是把丁字缝当普通螺旋缝对待。探伤比例一样、验收标准一样，结果是缺陷明明拍出来了，按普通缝的标准一判，合格。正确的做法是在工艺文件里把丁字缝单列出来，单独定检验比例和验收级别。
第二个是对头缝余高不磨。理由通常是"在里面又不影响外观"。它确实不影响外观，但它影响成型和内焊点位置，最后影响的是丁字缝的熔深。
第三个是发现丁字缝漏了就直接补。没定位、没测长、没彻底清除，在缺陷上面盖一层，看着不漏了，实际上裂纹还在底下长。高压管道上，这种补法比不补还危险。
第四个是只看外面。丁字缝处内焊道同样经过，内侧的未熔合和气孔从管外什么也看不出来。检查的时候内外都要看到位，内窥镜该用就用。
说到底，丁字缝不是一个缝，是三道缝在一个点上碰头。它的成败，一半在对头焊那一道上就定下来了，另一半靠这里单独的参数、单独的探伤和单独的返修纪律。把它当特殊部位管，它就只是根普通的缝；把它当普通的缝管，它迟早会给你记一笔。
螺旋焊管的"丁字缝"具体指哪一道缝？
指带钢头尾对焊形成的环向对接缝，与螺旋焊缝相交的那个位置。两条缝交叉成丁字形，所以叫丁字缝，也叫丁字接头。一根管上通常只有一两处。
为什么丁字缝比普通螺旋缝更容易出现未熔合和气孔？
螺旋焊走到这里，电弧面对的不是干净坡口，而是一道已冷却、带氧化膜和残渣的老焊缝，熔透本来就难。加上对头焊留下的焊剂、飞溅、水汽和油污容易在此处被卷进熔池，未熔合和气孔自然偏多。
丁字缝为什么必须做射线检查，超声波探伤不够吗？
超声走到交汇处，几何反射、老焊缝端头棱角反射和内侧毛刺回波混在一起，误判和漏检的风险都高。射线对气孔、夹渣、未熔合这类体积型缺陷更直观。两道检验性质不同，不能互相顶替，丁字缝通常按全部射线检查处理。
带钢对头焊的余高需要磨平吗？不磨会怎样？
需要。余高不磨平，卷管后在丁字缝处形成一个硬点，成型辊压过去管型会跳，螺旋缝焊枪高度随之变化，内焊点位置也会飘，最终反映为丁字缝熔深不足。这一步是后面很多问题的源头。
丁字缝出现超标缺陷，返修要注意什么？
先用射线定位缺陷并测出长度，再彻底清除，不能直接在缺陷上盖焊。清除后按评定合格的返修工艺补焊，同一位置返修不超过两次，返修完成要重新探伤合格才能放行。
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