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1、高频焊管的焊接工艺分析赵卫东(邢台县产品质量监督检验所,河北邢台054000)摘要:介绍了高频焊管对焊接工艺的要求,提出了有关工艺及技术参数。关键词:高频焊管;焊接;工艺中图分类号:TG448文献标识码:B文章编号:1006-5008(2007)04-0085-02WELDINGPROCESSANALYSISFORHIGH-FREQENCYWELDINGPIPEZHAOWei-dong(ProductQualitySupervisoryandCheckInstituteofXingtaiCounty,Xingtai
2、,Hebei,054000)Abstract:Thedemandtoweldingprocessofhigh-frequencyweldingpipeisintroduced,somerelatedpa2rametersproposed.KeyWords:high-frequencyweldingpipe;welding;process前言焊接工艺作为焊管生产的一个重要环节,对焊管质量起着重要作用,焊接不好就会使管子报废。本文对高频焊管及其焊接工艺参数进行分析。1高频焊管及其焊接工艺参数(1)生产不同规格时,焊接脚
3、的间隙与挤压辊中心的距离。采用高频接触焊时,是充分利用了高频电流的集肤效应和邻近效应的特性进行焊接的。高频焊接时,电流除‘大量通过最短的V形负载回路外,还有部分电流沿着管背流动,形成管背分流。这是焊接时所不需要的电流负载,形成电流的无功损失。为了减少其管背分流的损失,除了在管坯内增设阻抗外;对焊脚的间隙及距挤压棍中心的距离提出一定的要求,同时,为了保证焊合线的宽度,并把热影响区控制在最小的宽度范围内,达到理想的凹鼓形双曲线状的正常焊接状态。焊脚距挤压辊中心的距离见图1、表1,焊脚间隙与管壁的关系见图2、表2。2图1
4、高频焊管焊脚尺寸示意表1焊脚距挤压辊中心的距离mm规格ba121719102514311825252929119119212212501829212图2焊缝及其尺寸关系收稿日期:2007-04-2085总第160期HEBEIYEJIN表2管厚焊脚间隙的关系mm线发生畸变,形成管子开裂。(4)焊接温度、速度、挤压力、开口角的关系及控制。在焊接过程中,控制合适的焊接温度是很重要的。如果输入焊接热量不足,就会出现低温焊接,管坯两个待焊边缘只能达到局部熔化,使之在塑性状态下进行。氧化物难以排出焊缝,产生质量缺陷。如果焊接输
5、入热量过大,会使焊接边缘出现过多的熔化金属,在压力正常的情况下,由于溶化区过宽,也很难将氧化物排出焊缝。一般低碳钢合适焊接温度在1380～1550℃。管坯边缘的熔化金属,经过挤压使熔化的金属和形成的氧化物一起从焊缝中挤出。因此,焊接温度是影响焊缝质量的因素。而温度、速度、挤压力三者又互相影响;随着焊接速度的增加,焊接温度降低,使金属塑性下降,压力增加。反之,焊接速度降低,温度升高,金属塑性增高,压力降低。焊接时所需要的最低温度取决于在一定的压力下,焊接截面上的金属夹杂物能否容易被挤出,使两边缘粘合牢,而最低压力必须
6、保证焊缝牢,排出整个截面上的氧化物。管坯焊接时,管坯边缘暴露在空气中加热,不可避免的要造成表面氧化。而氧化铁皮熔点在1350～1420℃左右,当焊接温度低于熔点时,氧化铁皮仍是固相。若挤压力较小时,氧化物难以排除出焊缝隙,部分残留在焊缝中,这样的焊缝质量是不良的。测水压时,易产生点裂。对不同的钢种、规格厚度,应采取相适应的焊接温度。目前生产中,先进的测温手段,只在少数机组使用,所以采用目测方法:(1)焊缝会合处的高度。(2)切除毛刺的颜色及形状的卷曲状态。一般毛刺的颜色应是红橙色,毛刺的宽度对于1217mm和191
7、0mm焊管为3mm左右,对于2514mm管为4mm左右。毛刺冷却后,观察毛刺的形状,毛刺的两缘应平滑,不能有锯齿状,同时,毛刺不能分岔,并保持毛刺一面光滑,另一面呈细小的颗粒状。如果毛刺呈锯齿状,且一方呈大的颗粒状,说明焊接温度过高,速度太慢,焊缝易形成针孔漏水,降低焊缝强度。毛刺的卷曲速度应均匀,短带生产时,不能堆粘刨。(3)焊接时要有火花喷溅,并且呈均匀的抛物线状。火花喷溅,时有时无,时大时小,说明焊焊接时,应尽量缩短两级间的距离,电极距挤压辊中心线的距离,在生产2514mm以下管时,一般等于管的外径的112～
8、115倍。如果距离太长,有效加热时间会增长,热影响区会加宽,从而降低了焊缝的强度及焊接速度,影响焊接质量。但如果距离太短,则有效加热时间缩短,边缘加热不足,也会使焊缝的强度降低。一般对于生产小直径管,b值应稍小于其外径值。生产薄壁管时,b值取小些,生产厚壁管时,b值取大些。(2)安装挂角和焊脚的要求。为了充分利用高频电流,不致于大量高频电流消耗在输出变压器及
