高频焊接的常见问题分析冯宝仲大港

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1、高频焊管常见问题分析冯宝仲胡海波裴玉玲（渤海装备钢管制造公司大港分公司）摘要本篇文章详细介绍了高频焊管的常见问题：外毛刺形状及影响因素、带钢边缘成型形态及判断方法、错边的形状及调整方法、焊管压痕和凹坑的形成原因、高频打火原因分析，对焊管的生产有一定的指导意义。关键词高频焊管；外毛刺；错边；压痕；凹坑；高频打火前言高频焊管机组是整个HFW生产线的核心设备，也是生产线要求技术最高的设备，如果调整不当，将直接影响焊管的质量，本文以五辊挤压焊接为例，详细介绍高频焊接的常见问题及产生原因。目录一、外毛刺形态二、带

2、钢边缘成型形态对焊接质量的影响三、钢管压痕和凹坑四、高频打火外毛刺是板边经高频加热并受到挤压作用后的产物，外毛刺的形状受到焊接挤压量、焊接功率，板边形状等因素的影响，因此外毛刺的形状是焊接质量好坏最直观的反映，所以可以通过外毛刺的形状判断焊接质量的好坏。图1良好的外毛刺形状良好的外毛刺形状。如图1所示外毛刺分为两部分：部分1和部分2。部分1为焊接过程中，板边受热后强度降低并在焊接挤压力的作用下发生的变形,这里称为变形金属毛刺。部分2为板边金属熔化后，熔融金属被挤出后形成的伞状凸起，这里称为挤出金属毛刺。

3、良好的外毛刺为，挤出金属毛刺呈蘑菇状覆盖在变形金属毛刺上，并和变形金属毛刺发生局部融合。此种情况产生的焊缝热影响区宽度适中。1.均匀外毛刺一、外毛刺形态（2）图2为扁平状外毛刺。属于过烧现象，因焊接功率过大造成的。挤出金属毛刺呈片状覆盖在变形金属毛刺上，毛刺整体呈扁平的圆弧形状，卧倒在焊管的表面，此种情况容易造成焊缝热影响区宽度过大。图3带凹槽的圆弧状外毛刺图4带凹槽的矩形外毛刺图2扁平状外毛刺（3）图3为带凹槽的圆弧状外毛刺图4为带凹槽的矩形外毛刺，且毛刺整体较高。两种情况都属于冷焊。变形金属毛刺相对

4、较多，而挤出金属毛刺相对较少或没有，焊缝中的杂质无法排出并且焊缝在压扁试验中容易开裂。这两种情况容易造成焊缝热影响区宽度过小。产生原因：图3和图4对比，图3为焊接功率过小引起的冷焊，图4为挤压量过大引起的冷焊。一般来说，挤压量一定，焊接功率越高，挤出金属毛刺所占的总外毛刺量越高，毛刺形状越扁平；焊接功率一定，挤压量越大，变形金属毛刺所占的总外毛刺量份额越高，毛刺越直立。焊接挤压量小，要求较小的焊接功率与之相适应才能保证焊接质量；反之，焊接挤压量大，要求较大的焊接功率与之相适应才能保证焊接质量，但过小的挤

5、压量不利于焊缝夹杂的排除，过大的挤压量容易导致焊缝熔融金属挤出过大，形成冷焊。2、倾斜状外毛刺产生原因：两板边对接时存在错边，导致两板边的受力状态不同，造成熔融金属被挤出后偏离原来位置（如图5）。图5倾斜状外毛刺1、带钢边缘成型形态（a）I型（b）正V型（c）倒V型图6带钢边缘成型三种形态带钢边缘成型形态形状成型质量板边接触情况毛刺大小内外温度I型好内外同时接触内=外内=外正V型差内先于外接触内＞外内＞外倒V型差外先于内接触外＜内外＜内二、带钢边缘形态对焊接质量的影响图7压扁前的半焊接试样图8压扁后半焊

6、接试样使用压扁试验机，将半焊接试样沿焊缝方向压裂，露出颜色鲜明的两区：焊接融合区和未融合区（图8），熔合区断口呈银白色，未熔合区呈蓝黑色。两区的交界处呈C型曲线。半焊接试验方法：在高频处取半焊接试样，所谓半焊接试样就是取对焊板边从对接状态过渡到焊接融合状态的一段（图7图8）C型曲线顶点位置成型质量板边受力情况带钢边缘成型形态形状½板厚的处好内=外I型½板厚的上部差内＞外正V型½板厚的下部差内＜外倒V型观察高频焊接金相上下流线角的度数。方法：一般下流线角比上流线角大为正V型，上下流线角相等或接近为I型，上

7、流线角比下流线角大为倒V型。方法1方法22、判断带钢边缘成型形态方法：图9正常对接图10两半边对接时高度不同3、错边的形状及调整板边的错边（也叫搭焊）是影响焊接质量的重要原因，如果调整不当，出现错边，降低了焊缝处的有效壁厚，容易在此产生应力集中。（1）图9为正常对接时的形状。（2）图10为板边高度不同引起的错边，此种是常见的焊接错边，造成该种错边原因为：多数情况下是两个挤压上辊高度不同所致，因此，可以通过调整其中一个挤压上辊的高度进行校正。有时由焊接挤压边辊高度不同所致，可以通过在挤压边辊框底部或者侧部

8、增减金属垫片校正。原因1原因2（3）图11为焊接板边角度不同引起的错边，此种错边很容易引起焊接毛刺倒向一侧，高频焊接金相试验出现融合线弯曲或者融合线左右流线角度不对称，产生此种错边的原因：图11两板边对接时角度不同焊接挤压上辊辊位沿焊管轧制中心不对称，致使两挤压上辊对两板边施力不等，可以水平调整挤压上辊辊架，使挤压上辊整体同时向左或者向右移动，最终达到焊缝处在挤压上辊中心位置（图12）。两挤压边辊高度不同或者挤压辊框倾斜板边质量原因。带钢存