名称：厚壁卷管焊缝间隙的控制工艺

厚壁卷管焊缝间隙的控制工艺

　将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下量，使焊缝间隙控制在1~3mm，并使焊口两端齐平。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、厚壁卷管滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。

　　1、焊接温度控制

　　焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据相关公式可知，高频焊接钢管涡流热功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为：

　　f=1/[2π(CL)1/2]

　　式中：f-激励频率(Hz);C-激励回路中的电容(F)，电容=电量/电压;L-激励回路中的电感，电感=磁通量/电流

　　上式可知，激励频率与激励回路中的电容、大口径卷管电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比，只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小，从而达到控制焊接温度的目的。对于低碳钢，焊接温度控制在1250~1460℃，可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外，焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。

　　输入热量不足时，被加热的焊缝边缘达不到焊接温度，金属组织仍然保持固态，形成未熔合或未焊透;当输入热时不足时，被加热的焊缝边缘超过焊接温度，产生过烧或熔滴，使焊缝形成熔洞。

　　2、挤压力的控制

　　管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶，最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体的数量就小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开裂;如果挤压力过大，将会使熔融状态的金属被挤出焊缝，不但降低了焊缝强度，而且会产生大量的内外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。

　　3、高频感应圈位置的调控

　　高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度下降;反之，焊缝边缘加热不足，挤压后成型不良。

　　4、阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，产生邻近效应，涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快速运动，阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大，需要经常更换。

　　5、焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。清除方法是在机架上固定刀具，靠焊管的快速运动，将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。

　　6、工艺举例

　　现以焊制φ32×2mm直缝焊管为例，简述其工艺参数：

　　带钢规格：2×98mm带宽按中径展开加少量成型余量

　　钢材材质：Q235A

　　输入励磁电压：150V励磁电流：1.5A频率：50Hz

　　输出直流电压：11.5kV直流电流：4A频率：120000Hz

　　焊接速度：50米/分钟
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