应用与开发
固态高频设备在高频焊管生产中的应用
刘吉和
(保定市三丰电器有限公司,河北保定071000)
摘 要:介绍了固态高频感应加热设备的基本原理及组成,并对固态高频设备与电子管高频设备整机效率进行了对比。阐述了固态高频感应加热设备在高频焊管生产中的焊接机理,指出在高频焊管生产过程中,需进行必要的机电调整,使其紧密配合,才能使机组达到最佳状态,从而提高生产效益,同时提出了调整措施。
关键词:固态高频;H F W焊接;挤压辊;焊管机组;感应圈
中图分类号:TG433 文献标志码:B 文章编号:1001-3938(2010)03-0043-06
Application of Solid state H igh Frequency Equip m ent
in H igh FrequencyW elded P ipe
L I U Ji he
(Baoding Sanfeng E lectr ical Equi pm ent Co.,L t d.,Baod i ng071000,H ebei,China) Abstrac t:T h i s article i ntroduced basic pr i nciple and co m position of so li d state high frequency i nducti on heati ng e qu i p m ent,and co m prised e fficiency of so li d state h i gh frequency equ i p m ent w it h that of e l ec tric we l ded pipe high fre quency equ i p m ent.It expatiated w e l ding m echan is m o f so li d sta te high frequency i nduc ti on heati ng equ i p m ent dur i ng produc ti on,and po i nted out tha t it is necessary to adj ust e lectr i c m ach i ne,m ake it fit ti ght,i n order to m ake un it a ch i eve the best effect and i ncrease producti on effi c i ency.A t the sa m e ti m e,ad j ust m en tm easures was put f o r w ard.
K ey word s:so li d state high frequency;H F W w eldi ng;squeeze rol;l w elded p i pe un i t;i nducti on coil
0 前 言
随着科学技术的发展和进步,原高频焊管生产线中的关键设备高频感应加热设备,自2000年后在我国发生着技术上的变革,即由原来传统电子管式高频加热设备更换为固态高频加热设备。由实际统计结果看,更换为固态高频设备后,节电达到20%~25%,有个别实例能达到30%左右。但在使用固态高频加热设备节电的同时,仍不能忽略设备的机电配合,以及对一些基本知识的了解和利用,只有将机械及外围设备根据一定的基本知识进行调整,配合到位,才能使设备工作在最佳状态,达到节约电能的目的,同时可降低设备故障率,否则只更换高频设备部分,对机械设备不作调整和机电配合等,同样达不到明显的节能效果。1 固态高频感应加热设备概述
1.1 固态高频感应加热设备基本原理
固态高频感应加热设备全部采用晶体管逆变器,其基本原理见图1。振荡元件采用MOSFET 大功率器件组成的功率模板式结构。大功率电容器组C与电感线圈L及可靠的保护控制电路构成电流恒定型逆变器,即全晶体管式高频感应加热设备。
由图1可以看出,槽路是复合谐振型逆变器
,图1 固态高频感应加热设备的基本原理
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实际测量电压波形、电流波形均为正弦波,如图2所示。这正是复合谐振型逆变器效率高的原因,一般电子管式高频设备的电压波形和电流波形无法达到图2
所示波形。
图2 固态高频感应加热设备振荡波形
复合谐振型逆变器工作频率可达350k H z ?50kH z ,与电子管式设备的频率一样。由直缝焊钢管的生产实践和高频焊机发展过程来看,工作频率
在250~350kH z 被证明是直缝焊钢管感应焊的优选频率段,而焊接频率直接决定着钢管所用带钢宽度和挤压量的大小,这些都是保证焊接质量的直接因素和条件。高频率能降低电流穿透深度,趋肤效应将焊接电流集中在开口钢管V 形区焊缝边缘靠近表面的地方,迅速将边缘加热(1350~1450#)形成深浅最佳的黏流层,然后机械挤压,以最少的挤压量达到最佳的焊接,亦称为锻焊,所以工作频率的选择也是高频焊管企业选择高频设备的关键。1.2 固态高频感应加热设备组成及性能
固态高频感应加热设备由整流变压器、水冷SCR 、整流脉冲触发板、低脉动滤波器等组成,向逆变器提供可靠的纹波系数小且平滑的高质量的DC 电源。高质量的DC 电源,不仅能保证高频设备本身稳定可靠地工作,使钢管焊缝的交流线谐波更小,所焊钢管焊缝更趋于一条直线,同时功率控制稳定可靠。图3为一般高频直流电源和固态高频感应加热设备直流电源的波形对比,从图中可以看出,固态高频感应加热设备的直流电源波形更平滑,
更趋于一条直线。
图3 一般高频直流电源和固态高频感应加热设备直流电源的波形对比
复合谐振型逆变器整机工作电压低,机壳内工作电压无高电压。水冷陶瓷高频电源场效应管MOSFET 组成的功率模板与高频大功率电容器组是针对焊管行业直缝焊钢管机组专门设计生产制造,电容器以低电压传递大功率,从而使电弧放电最小,并增强可靠性。同时,所有元器件选择都给出了相当的裕度,加上可靠的保护,控制电路及水
冷系统特别适应焊管机组长期连续运行的特点。图4为电子管式高频焊机和固态高频焊机的输出波形对比,从图中可以看出,固态高频感应加热设备工作波形远远优于电子管式高频设备波形,除具有纹波系数小、平滑的DC 电源外,逆变部分主要采用了软开关特性技术与合理、精确的槽路匹配,极大地减少了谐波分量,且电压、电流均为正弦波。
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图4 电子管式高频焊机和固态高频焊机的输出波形对比
2 固态高频与电子管高频整机效率对比
固态高频感应加热设备(图1),其变压器效率约为0.95,可控硅整流效率约为0.9,振荡至输出效率约为0.95。因此固态高频焊机(电流型)整机效率约为0.95?0.9?0.95%0.8122=81%。
图5为电子管式高频加热设备原理图,其调压效率约为0.95,变压器效率约为0.95,整流效率约为0.95,电子管效率0.78,空心变压器效率约为0.70,所以电子管式高频设备整机效率约为0.95?0.95?0.95?0.78?0.70%0.4681%47%
。
图5 电子管式高频加热设备原理图
对比图1和图5可以看出,固态高频电路中无匹配变压器,无空心输出变压器,由振荡元器件传输给电容器C 与感应圈L 谐振输出,标称功率为输出功率。而电子管式高频电路中有T1高频输出变压器,显然效率低。通过计算可以得出,固态高频感应加热设备效率高于电子管式高频加热设备效率25%~30%。
3 固态高频加热设备在焊接钢管中的应用
3.1 焊接调整
图6为高频焊管焊接工作原理图,在使用高频加热设备焊接时应认真调整以下几点以保证最佳焊接。
(1)感应圈无论是2圈还是3圈,自身宽度a 应该控制在被焊钢管直径的1~1.2倍。
(2)V 形开口区的长度(由感应圈中心至汇
图6 高频焊管焊接工作原理图
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合点的距离)应为被焊钢管直径的1.5倍。对大直径薄壁管,此值应适当减小。根据生产实际,有时机组的制作制约了此值的实现,那么对 25mm 以下的钢管,此值又要适当加大。
(3)V 形区开口角 ,对于碳钢最优为3&~5&,对于不锈钢和有色金属,为防止假焊出现, 控制在5&~8&范围内焊接效率较佳。
(4)磁棒(阻抗器)的长度应为感应圈宽度的2.5倍左右。非常重要的一点是磁棒前端应超过挤压辊中心连线3~4mm (即c 为3~4mm ),那么磁棒横截面积应为被焊钢管横截内圆面积的70%~75%,且磁棒不应有晶裂。
(5)感应圈内径应控制在大于被焊钢管外径15%~20%。单纯从效率的角度讲,感应圈内径只要能通过被焊钢管,间隙越小越好,但实际是达不到的,由于机械部分的快速运动所引起的抖动等原因必须将此间隙适当放大。
(6)挤压辊的挤压力要调整到位。应随机组大小、钢管直径、壁厚等因素相应调整。
(7)带钢的质量。带钢边缘是否平行,即宽窄是否一致,是否有镰刀弯等,经成型后进入感应圈前若未能完全去除的毛刺或不规则体将会使焊接效率下降,严重时会造成感应圈匝间打火。带钢宽窄是否符合要求(带钢窄时会影响速度),各厂家计算带钢宽度时所乘经验系数是不同的。恰当的宽度既能保证焊缝质量又可保证焊速,同时亦能节约原材料。3.2 机械调整
大部分焊管机组效率偏低的主要原因是机电配合不好,除了使用效率高的固态高频设备外,感应圈的制作、磁棒大小选择及位置、开口角的调整、挤压辊直径的选择及挤压力、导向辊的合理位置和
机械调整成型等都是影响效率的因素。
通常机械调整不当,带钢内角会先于外角相互接触,发生这种情况是由于带钢在平板时上下两表面具有相同的宽度,当成型为管状时,内表面压缩,外表面拉伸使边缘平行。一般拉伸和压缩会同时发生,绝大多数发生在精成型过程中,如果轧辊磨损或者调整不当,边缘状态就会不正确,所以机械调整成型亦很关键。
V 形区长度对焊缝热影响区宽度的影响大于焊接频率的影响,认识到这一点非常重要。缩短V 形区长度,使V 形区带钢两边之和小于带钢宽度,这样能减小V 形区阻抗,可以增大焊接电流。
调整机械部分使焊缝保持在两挤压辊正中,不得左右摆动,一旦焊缝有偏左、偏右来回摆动,不但会造成效率低且焊缝质量不一致,严重时会造成焊接失败。尤其三辊以上挤压时还应注意分流问题,一般小机组不宜采用三辊以上挤压,如果采用三辊以上挤压,可采用一些特殊措施和方法以保证效率不降低。例如三辊式挤压,上部压辊可分为三体组合且加装绝缘,隔断分流回路。图7为三辊以上挤压示意图,造成焊接效率低的原因是:图中上部两侧立辅助压辊若压在汇合点前(V 形开口侧),会形成分流回路,造成效率低,所以采用三辊以上挤压时,上部辅助压辊应设计在汇合点后。现场只要发现上辅助压辊严重发热,即可以确认辅助压辊压在了汇合点前形成了分流回路,引起严重发热。有些焊管厂家大量浇水以防辅助压辊损坏,但忽略了上面所说的分流问题,不但效率降低,而且影响焊缝质量,同时降低了压辊的寿命。
焊管机组属典型的机电紧密配合设备,所以要同时兼顾。那么挤压辊与导向辊之间要留出足
够的距离以保证感应圈的进入。
图7 三辊以上挤压示意图
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高频电流也趋向于在开口管内部流经钢管内表面至钢管外表面而返回,形成环路,此电流属非焊接电流,所以要想办法减小这一分流。
减小感应圈内径与被焊钢管外径之间隙以及加大被焊钢管直径都能加大钢管内侧阻抗,在被焊钢管内放置磁棒能够更进一步加大内侧阻抗。这样使分流减小而大部分电流都被集中到V 形区两边缘上流动,这就是提高焊接电流。对于特别小直径钢管之所以不好焊的原因,一是V 形区两边缘之和很难小于带钢之宽,二是因直径小而难于满足放置磁棒的要求。同样刮内毛刺的装置放入钢管内又侵占了放置磁棒的空间而使焊接效率降低。
3.3 感应圈的制作及绝缘3.3.1 感应圈的制作
固态高频焊机与电子管式高频焊机主要区别之一是固态高频焊机属低压大电流,而电子管高频
焊机属高压小电流。感应圈要流过大电流,若因感应圈形状、材料不当,一旦出现阻抗大就会造成极大损耗。例如:1000A 电流,感应圈若有0.01 电阻,那么根据P =I 2
R ,即有10k W 的功率白白损耗在感应圈上。另一主要因素是固态高频焊机的谐振电路是电容(C)与穿在被焊钢管上的感应圈(L)直接谐振,这样才能保证效率高。所以感应圈制作要求较严格,一定要认识和重视这一点,要克服传统理念,千万不要将电子管高频焊机所用感应圈直接移到固态高频焊机上使用。一般感应圈通水情况下,电流密度应控制在?15A /mm 2
。
制作感应圈材料的选择、制作形状、制作工艺等因素直接影响焊接钢管的效率。国外焊管厂使用的感应圈制作十分精细、考究,而且提前做好待用。之所以如此认真制作感应圈,一是良好习惯,同时主要还是充分发挥设备各部功能,提高焊接效率。图8是A,B ,C
三种感应圈的制作示意图。
图8 3种不同形式感应圈制作示意图
制作感应圈首先应制作感应圈胎具。胎具外径根据被焊钢管直径(V 形开口处)加一定间隙来确定。
A 型感应圈的制作:在制作好的胎具上,用铜管在胎具上绕制,铜管上要加聚四氟管或聚四氟乙烯带绝缘层。
B 型感应圈的制作:先在胎具上绕好铜带,然后在铜带上再绕铜管,再将铜管与铜带焊好后脱胎(铜管与铜带要满焊,不能分段焊)。使用聚四氟乙烯带缠绕时一定要缠紧后再绕一层玻璃纤维带,然后浸绝缘漆烘干后待用。采用方铜管或矩形铜管效果优于圆铜管(尾部铜管改变为圆铜管,便于与夹持器连接)。
C 型感应圈(单圈)的制作:用制作好的胎具,根据钢管直径确定铜板厚度和宽度后在胎上成型,
用铜焊方法焊好引出部分(已事先开好孔)。整形后,内敷聚四氟乙烯板(厚度1.5~2mm ),为防聚四氟乙烯板被拉跑,用绝缘螺栓或扎带固定在感应圈内径,并宽出感应圈15~20mm 。感应圈的制作不能小视。合理、有效地选择材料和制作感应圈使焊管效率更高。
固态高频焊机不同于电子管式高频焊机,电子管式高频焊机有输出焊接变压器,感应圈安装在焊变的二次侧,比较容易匹配,对感应圈要求不是很严格,但多一级焊变耦合,效率明显偏低。
固态高频焊机除整机工作电压低外,同时槽路电容与穿在被焊钢管上的感应圈直接谐振,因无焊变,少一级耦合,效率明显较高,那么就要求感应圈的制作严格而又规范,使之匹配,同时因电压,低感应圈内径与被焊钢管外径(V 形开口处)
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之间隙可以适当减小,亦是提高焊接效率的因素之一。有一点是肯定的,感应圈严格而规范的制作所产生的效益远远高于感应圈的制作费用。
另外,感应圈采用两圈以上时,应如图9所示,对右进料焊接方式感应圈应左旋,对左进料焊
接方式感应圈应右旋。
图9 右进料焊接时感应圈使用示意图
3.3.2 感应圈的绝缘
(1)两圈以上(包括两圈)感应圈,需穿聚四氟乙烯管,以减少不必要的打火现象。
(2)两圈内缚铜带的感应圈需缠绕聚四氟乙烯带,再绕无碱带,然后浸绝缘漆或浸树脂后烘干待用。
(3)感应圈必须与设备匹配方能产生好的效果,否则前功尽弃。要纠正原先使用电子管设备配用感应圈的传统习惯,要使固态高频达到最佳的节电效果,除了使用固态高频设备外,选择与之匹配的感应圈也很关键。
4 结 语
通过进一步认识固态高频感应加热设备用于直缝焊管的焊接机理及机械调整依据,可以发现固态高频感应加热设备用于直缝焊管的焊接时,机组的机电配合尤为重要。只要在生产中不断积累经验,将焊接、机械、感应圈的材料选择和形状等多方面的配合调整到最佳状态,才能使整条生产线发挥出更高的效率,产生更大的经济效益。参考文献:
[1]姜士林,赵长汉.感应加热原理与应用[M ].天津:天
津科技翻译出版公司,1993.
[2]潘天明.现代感应加热装置[M ].北京:冶金工业出版社,1996.
[3]田梯木,戴正武,张振贵.大型发射管实用维修手册
[M ].北京:中国广播电视出版社,1994.
作者简介:刘吉和(1948-),男,大专学历,主要从事高频焊接电源技术研发和设备制造工作,任保定三丰电器有限公司董事长兼总经理,河北省钢管协会副主任,中国电器协会工业炉分会高频委员会副主任。
收稿日期:2009-10-03
编辑:黄蔚莉
专利技术
专利名称:法兰焊接管道联接辅助装置专利申请号:C N200620107101.X 公开号:C N200970671
申请日:2006.08.22 公开日:2007.11.07申请人:郭 虎
本实用新型涉及一种法兰焊接管道联接辅助装置,包括用于支撑定位管道的管道支架,至少一个法兰定位装置,此装置上设有法兰定位卡盘。水平轨道,管道支架和法兰定位装置置于水平轨道上;管道支架上端可根据管道外径大小通过手柄进行上下调节;法兰定位卡盘上设有内卡盘,内卡盘与法兰定位卡盘之间可拆卸联接,内卡盘中心与法兰定位卡盘中心一致;法兰定位卡盘上设有若干组对称安排不同规格的法兰螺孔;内卡盘上设有两组不同规格呈十字状对称排列的螺孔。本实用新型具有结构紧
凑、使用方便灵活、精度高、速度快的特点。专利名称:焊管推制的大口径弯头专利申请号:C N200720004413.2公开号:C N200996513
申请日:2007.02.09 公开日:2007.12.26申请人:宋文波
一种焊管推制的大口径弯头,属于金属管件技术领域,用以解决现有大口径弯头使用寿命短的问题。它是采用大口径薄壁弯头主体,在大口径薄壁弯头主体的侧面体上联接有1道焊缝。其结构新颖,耐压强度高,使用寿命长,制造节省材料,生产成本低,应用范围广,适用于化工、石油、电力、输气等行业,特别是也适用于低温条件下的高压输气管道,系一种新型的大口径弯头。
(杭情 供稿)
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高频焊管焊接缺陷及其分析 焊接缺陷及其分析 高频直缝焊接钢管的焊接质量缺陷有裂缝、搭焊、漏水、划伤等等。下面仅对裂缝、搭焊这两个主要缺陷进行分析： 一、裂缝 裂缝是焊管的主要缺陷，其表现形式可以由通常的裂缝，局部的周期性裂缝，不规则出现的断续裂缝。也有的钢管焊后表面未见裂缝，但经压扁、矫直或水压试验后出现裂缝。裂缝严重时便漏水。产生裂缝的原因很多。消除裂缝是焊接调整操作中最困难的问题之一。 下面分别从原料方面、成型焊接孔型方面和工艺参数选择方面进行分析。 1. 原料方面 （1）钢种，即钢的化学成分对焊接性能有明显的影响，钢中所含的化学元素都或多或少、或好或坏地影响着焊接性能。高频焊由于焊接温度高，挤压力大等原因，比低频焊允许的化学范围要广些，可以焊接碳素钢、低合金钢等。碳素钢主要含有碳、硅、锰、磷、硫五种元素。低合金钢还可以含有锰、钛、钒、铝、镍等各种元素。 下面分述各种元素对焊接性能的影响。 1）碳碳含量增加，是焊接性能降低，硬度升高，容易脆裂。低碳钢容易焊接。 2）硅硅降低钢的焊接性，主要是容易生成低镕点的SiO2夹杂物；增加了熔渣和溶化金属的流动性，引起严重的喷溅现象，从而影响质量。 3）锰锰使钢的强度、硬度增加，焊接性能降低，容易造成脆裂。 4）磷磷对钢的焊接性不利。磷是造成蓝脆的主要原因。 5）铜含量小于0.75%时，不影响钢的焊接性。含量再高时，使钢的流动性增加，不利于焊接。 6) 镍镍对钢的焊接性没有显著的不利影响。7)铬铬使钢的焊接性能降低,高熔点氧化物很难从焊缝中排除。 8) 钛钛能细化晶粒，钛增加钢的焊接性能，钛能使钢的流动性变差，粘度大。 9）硫硫导致焊缝的热裂。在焊接过程中硫易于氧化，生成气体逸出，以致在焊缝中产生很多气孔和疏松。硫不利于焊接并且降低钢的机械性能，通常钢中硫被限制在规定的微量以下。 10)钒钒能显著改善普通低合金钢的焊接性能。钒能细化晶粒、防止热影响区的晶粒长大和粗化，并能固定钢中一部分碳，降低钢的淬透性。 11）铝铝对钢的焊接性能的影响使钢中铝含量的不同而不同，一般说来，脱氧后残留在钢中的铝，对焊接性能影响不大，如果作为合金元素加的量较大时，则和硅的作用相似，降低钢的焊接性能。 12）氧氧在钢中是作为有害元素来看待的，较高的含氧量在焊接时形成较多的FeO残留在焊缝处，从而降低了焊接性能。 13）氢氢是造成发裂的原因。 14）铌钢中加入0.005～0.05%的铌，能提高屈服强度和冲击韧性，改善焊接性能。15）镐锆能改善焊接金属的致密性。 16）铅铅对钢的焊接性能没有显著影响。 某个钢中里面所行各种元素对该钢中综合的焊接性能的影响，以碳当量来衡量。碳当量上限为0.65～0.70%。超过该上限，则焊缝易脆裂，硬度上升，焊接质量不好，飞锯切断和切断困难。
高频焊管热处理工艺的研究 摘要研究了高频焊管连续退火的工艺,通过实验指出了退火温度及退火冷却速度对焊管性能的影响,并对生产过程中的一些问题进行了分析。 1前言 随着国民经济的发展,高频焊管的用途越来越广泛。与无缝管相比较,焊管生产具有以下优点:设备重量轻,建设投资少,成本低;而且生产的机械化和自动化程度高,可进行连续生产,因此高频焊管在钢管工业中占有重大的比例。 为了提高焊管的质量,改善其使用性能和工艺性能,在高频焊管生产的过程中,一般有相应的焊后热处理工序。对于一些重要用途的焊管,必须同时具有良好的强度和塑性;而且用途不同,其性能要求也不一致,所以热处理是焊管生产过程中一个重要的环节。为了给实际生产中制订工艺提供依据,详细地研究了热处理工艺对高频焊管性能的影响。 2试验方法 试验材料为宝钢生产的ST14冷轧带钢,化学成分如表1所示。0.7mm厚的带钢通过高频焊接制成8mm的钢管。 第一批热处理实验在生产用的连续退火炉中进行。连续退火炉的电机转速为 800r/min;调节电压参数使实验温度在所需的范围内,温度由红外线测温仪测出。第二批热处理实验在实验用的气体保护炉中进行,模拟生产使用连续退火。其具体热处理工艺如表2所示。
试验试样取长度为300mm的整段钢管,处理完后的试样在50kN液压万能试验机上进行抻拉试验,测出其机械性能。同时,在光学显微镜下对试样进行金相观察。 3结果与分析 3.1退火温度对性能的影响 该实验是在连续退火炉中进行的,实验结果如图1所示。可以看出:当退火温度较低时,试样的强度较高,但塑性较差。随着退火温度的升高,抗拉强度逐渐下降,延伸率不断提高,这主要是焊管中应力和硬化在退火过程中逐渐被消除的结果。但是退火温度超过800℃以后,不仅强度继续下降,而且延伸率也开始降低。.
直缝高频焊接钢管的生产工艺流程 直缝烧焊钢管是经过高频烧焊机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝烧焊而成钢管。钢管的式样可以是圆形的，也可以是方形或异形的，它决定于于焊后的定径轧制。烧焊钢管的材料主要是：低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低硼钢或其它钢材。直缝钢管高频烧焊的出产工艺流程如下所述： 流程图 高频烧焊 高频烧焊是依据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡电流热效应，使焊缝边缘的钢材部分加热到熔化状况，经虎符的挤压，使对接焊缝成功实现晶间结合，因此达到焊缝烧焊之目标。高频焊是一种感应焊（或压力电阻焊），它无须焊缝补充料，无烧焊飞溅，烧焊热影响区窄，烧焊成型好看，烧焊机械性能令人满意等长处，因为这个在钢管的出产中遭受广泛的应用。 钢管的高频烧焊正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个剖面断裂的圆形管坯，在管坯内接近感应线圈核心近旁旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯张嘴处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的效用下，管坯张嘴处边缘萌生坚强雄厚而集中的热效应，使焊缝边缘迅疾加热到烧焊所需温度经压辊挤压后，熔化状况的金属成功实现晶间结合，冷却后形成一条坚固的对接焊缝。 高频焊管机组 直缝钢管的高频烧焊过程是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组一般由滚压成型、高频烧焊、挤压、冷却、定径、飞锯截断等器件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻滚转动机架；电气局部主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表半自动扼制装置等组成。现以φ165mm高频焊管机组为例，其主要技术参变量如下所述： 直缝钢管 3.1 焊管成品 圆管外径：φ111~165mm 方管：50×50~125×125mm 长方形管：90×50~160×60~180×80mm 成品管壁厚：2~6mm 3.2 成型速度： 20~70米/分钟 3.3 高频感应器： 热功率： 600KW 输出频率： 200~250KHz 电源：三相380V 50Hz 冷却：水冷 激发鼓励电压： 750~1500V
年产10万吨高频焊管生产线建设工程 可行性研究报告 第一章总论 1.1项目名称、承办单位 项目名称: 年产10万吨高频焊管生产线建设工程承办单位：某制管有限公司 法人代表： 1.2项目建设地点 该项目拟建在某县黄粱梦镇十五里铺村西，107国道以东。规划占地40
亩。 1.3编制原则 （1）认真贯彻执行国家和地方有关政策法规； （2）总体设计指导思想为“生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益”； （3）设备选型首先确保生产可靠，并尽量作到技术先进，综合利用资源，降低能耗； （4）注重环保、劳动安全、工业卫生、计量设施、消防等方面的设计，最大限度地控制粉尘、污水、噪声等污染源，保证工厂的文明生产、安全生产。 1.4项目概况和研究结论 1.4.1项目单位概况本项目为新建项目，项目单位是经某市工商行政管理局核准，依法注册的专门从事高频焊管生产和销售的有限公司，是独立核算、自负盈亏、依法享有民事权利，承担民事责任的项目法人公司，注册资金200 万元。 1.4.2项目建设的必要性和意义随着国民经济的不断发展，对钢材的需求越来越大，钢管在钢材生产中所占的比例也越来越大。管材生产基本上分两大类，一为无缝管，主要以轧制、挤压和拉拨方式生产。另一类为焊管，主要以高频焊接方式生产。和无缝管相比较，焊管生产具有连续性强，效率高、成本低等特点，加之其原料带材生产的迅速发展, 焊管在整个管材中的比重不断增大。美国、日本等主要发达国家焊管产量已占到钢管总产量的75%，而我国目前仅占55%。随着电焊管焊缝质量和无损探伤可靠性的提高，焊管的用途日益扩大，可以在越来越多的部门和用途上代替无缝钢管，焊管的增长速度高于无缝管，这是发展的总趋势。 某市是我国钢铁生产基地之一，钢铁资源丰富。延伸产品链，调整不合理的工业结构和产业结构，改变某地区经济发展模式，为创办焊管企业提供了
应用与开发 固态高频设备在高频焊管生产中的应用 刘吉和 (保定市三丰电器有限公司,河北保定071000) 摘 要:介绍了固态高频感应加热设备的基本原理及组成,并对固态高频设备与电子管高频设备整机效率进行了对比。阐述了固态高频感应加热设备在高频焊管生产中的焊接机理,指出在高频焊管生产过程中,需进行必要的机电调整,使其紧密配合,才能使机组达到最佳状态,从而提高生产效益,同时提出了调整措施。 关键词:固态高频;H F W焊接;挤压辊;焊管机组;感应圈 中图分类号:TG433 文献标志码:B 文章编号:1001-3938(2010)03-0043-06 Application of Solid state H igh Frequency Equip m ent in H igh FrequencyW elded P ipe L I U Ji he (Baoding Sanfeng E lectr ical Equi pm ent Co.,L t d.,Baod i ng071000,H ebei,China) Abstrac t:T h i s article i ntroduced basic pr i nciple and co m position of so li d state high frequency i nducti on heati ng e qu i p m ent,and co m prised e fficiency of so li d state h i gh frequency equ i p m ent w it h that of e l ec tric we l ded pipe high fre quency equ i p m ent.It expatiated w e l ding m echan is m o f so li d sta te high frequency i nduc ti on heati ng equ i p m ent dur i ng produc ti on,and po i nted out tha t it is necessary to adj ust e lectr i c m ach i ne,m ake it fit ti ght,i n order to m ake un it a ch i eve the best effect and i ncrease producti on effi c i ency.A t the sa m e ti m e,ad j ust m en tm easures was put f o r w ard. K ey word s:so li d state high frequency;H F W w eldi ng;squeeze rol;l w elded p i pe un i t;i nducti on coil 0 前 言 随着科学技术的发展和进步,原高频焊管生产线中的关键设备高频感应加热设备,自2000年后在我国发生着技术上的变革,即由原来传统电子管式高频加热设备更换为固态高频加热设备。由实际统计结果看,更换为固态高频设备后,节电达到20%~25%,有个别实例能达到30%左右。但在使用固态高频加热设备节电的同时,仍不能忽略设备的机电配合,以及对一些基本知识的了解和利用,只有将机械及外围设备根据一定的基本知识进行调整,配合到位,才能使设备工作在最佳状态,达到节约电能的目的,同时可降低设备故障率,否则只更换高频设备部分,对机械设备不作调整和机电配合等,同样达不到明显的节能效果。1 固态高频感应加热设备概述 1.1 固态高频感应加热设备基本原理 固态高频感应加热设备全部采用晶体管逆变器,其基本原理见图1。振荡元件采用MOSFET 大功率器件组成的功率模板式结构。大功率电容器组C与电感线圈L及可靠的保护控制电路构成电流恒定型逆变器,即全晶体管式高频感应加热设备。 由图1可以看出,槽路是复合谐振型逆变器 ,图1 固态高频感应加热设备的基本原理 ! 43 ! 焊管!第33卷第3期!2010年3月
1.在高频焊管生产过程中,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。通过对本公司Φ76mm高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。其中原材料占32 .44% ,焊接工艺占24 .85 % ,轧辊调节占22 .72 % ,三者相加占80 .01 % ,是主要环节。而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素,对钢管产品质量的影响占19.99% ,属相对次要环节。因此,在钢管生产过程中,应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。 2 原材料对钢管焊接质量的影响影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面,因此,应从这三个方面进行重点控制。 1）钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有Q195、Q215、Q235 SPCC SS400 SPHC等多种。钢带屈服点和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,钢管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。当钢带的抗拉强度超过635 MPa、伸长率低于10 %时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。当抗拉强度低于30 0MPa 时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起皱纹。可见,材料的力学性能对钢管的质量影响很大,应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制。）钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常
见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中,是由压下量控制不当造成的。在钢管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转,容易使钢管焊缝产生搭焊,影响钢管的质量。钢带的啃边(即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象) ,一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。 3）钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力减小,使得钢管焊缝处焊接不牢固,出现裂缝或是开口管;当钢带的宽度大于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力增加,在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷。所以,钢带宽度的波动,不但影响了钢管外径的精度,而且严重影响了钢管的表面质量。对要求同一断面壁厚差不超过规定值的钢管,即要求壁厚均匀程度高的钢管,钢带厚度的波动,会将同一卷钢带厚度差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差,使大批钢管厚度超出允许偏差而判废。厚度的波动不仅影响成品钢管的厚度精度,同时,由于钢带的厚薄不一,使钢管在焊接时,挤压力和焊接温度不稳定,造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定。此外,由于钢材内部存在着夹层、杂质、沙眼等材料缺陷,也是影响钢管质量的一个重要因素。因此,在钢带焊接前,要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸,对钢带质量不符合标准要求的,不要进行生产,以免造成不必要的损失。 3 高频焊接对钢管质量的影响在钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的控制、
高频焊管机操作规程考核 姓名：日期： 一、开机前注意事项： 1、开动气泵前，先检查气泵机油是否充足，开机后要保持 压力在kg以上，制管机高频焊接器必须预热 分钟。 2、根据生产调度单内容核对代料的、，检查 模具的规格是否与将要生产的管子对口，发现模具不符 合加工要求，应当立即调换 3、开启润滑液站，对所有充分润滑，排查的各润滑 点必须用，注意各冷却点的冷却液供应是否充 分。 4、低速试车，观察各环节正常与否，发现异常应立即 检查，排除故障后继续试车，待一切正常时再投料生产。 二、操作过程中应当注意的事项： 1、引入带钢，运转调模具，检查是否能保证管子质 量要求，发现问题必须调整，不准边开车边调整， 试管不准超过根。 2、集中精力，坚守生产岗位。操作工应当自始自终密切注 意工作状况，随时做出必要的调整，保证生产按质按量 正常进行，不断调整焊缝的质量要求，以便保证焊接最
佳状态，只有调整工、操作工才可调整模具。 3、刨刀工必须做到勤刨刀，勤钩废丝，同时多看刀面的光 洁度，根据大小调换刀具。 4、气焊工在焊接带钢头子时，动作要迅速，焊缝必须平整、 牢固。 5、调整工调换模具时必须，用的方法 把模具调整到最佳状态，对每个部件都必须到位、拧紧，做到模具、、的调试标准，充分保 证钢管的产品质量。充分利用机配件，调换模具时要卸 出轴承进行检验，尚可利用的轴承要继续使用，不准同 模具一起换掉。 6、当生产的焊管不符合质量要求时，必须停车检查，调整 到钢管产品质量要求符合才能开车， 7、对有特殊要求的管子必须做到扩口、压偏试验。 8、下料工应当注意机组生产情况，随时整理钩卸料架上的 管子，并打包成捆，打包前喷上，捆扎要整齐、 牢固，包装带间距离均衡，捆扎完毕挂上注 明、、、和的标签， 然后轻吊轻放，整齐地堆放在指定位置。 9、下班时切断外部电源，擦拭机器，清扫场地，搞好周围 的环境卫生。 10、若遇轮班运作，应办好交接手续。接班人员应提前
TY76型高频焊管技术参数 一、主要技术规格 1 、原材料(钢带)条件 钢带材质：热轧或冷轧低碳钢； 2、成品要求 圆管 直径：φ30～φ89mm 壁厚：1.2～4.0mm 3、机列要求 机列形式：分体式； 布置方式：进料，侧出料(从主控台方向看，由客户定) 机组生产速度：0～70m/min 二、工艺流程 开卷→剪切对焊→卧式螺旋活套→校平→轧制成型→高频焊接→刮刀→冷却→定径→矫直→飞锯切料→下料台 三、焊管线主要构成规格 1、开卷机 结构形式：手摇杆式卷筒胀缩，双卷筒； 适应钢带内径：φ508mm 钢带外径：≤φ1600mm 钢带宽度：90～280mm 钢带卷重：≤3吨 制动形式：气动、强弱制动； 工位转换形式：人工推动回转180° 剪切对焊机(液压剪) 作用：1.切除钢带头尾的缺陷部分以及带卷中间的缺陷部分； 2.在对焊前切头切尾，使对焊接头平直对正，利于对焊； 结构形式：液压剪+焊接 钢带对缝形式：手工； 剪切厚度：1.2～4.0mm 最大剪切宽度：280mm 刀片材料：T12A 刀片刃数：2 2、卧式螺旋活套 卧式活套：由外套引入，中心出料； 活套直径：4.5米 钢带宽度：90～280mm 钢带厚度：1.2～4.0mm 充料速度：≥150m/min 结构形式：转向机架，夹送机构（11KW交流调速电机），活套主体（15KW 交流调速电机）
进出料(钢带)控制：进料为手动控制，与开卷机同用操作台；出料为无动力 3、成型定径机组 3.1进料装置 导向立辊：矫平辊后一对导向立辊，通过手动调节对中开合调整； 矫平辊：采用7辊矫平装置，使钢带平稳进入成型机组； 矫平辊为无动力辊，下辊固定，上辊通过首轮丝杆上下调整； 3.2成型机架 本机组采用底线水平辊式成型原理，轧辊采用双半径孔型。 成型要求： 外径：φ30～φ89mm； 壁厚：圆管1.2～4.0mm； 3.3成型机架规格： 辊架数量辊架轴径轧辊轴材料轴热处理 水平辊架7 φ80mm 40Cr 调质高频淬火 立辊架8 φ50mm 40Cr 调质高频淬火 3.4成型机架机构要求： 1.在后三道平辊机架前设置一组（两架）立辊群机架，避免管坯表面擦伤； 2.在每个开口成型水平机架上辊方轴承顶部都设由过载保护装置，当 遇到过载时该垫有缓冲，以保护水平辊和传动装置，不需要更换 新的缓冲垫 3.水平辊架为龙门式结构，其中： 开口成型：4机架 闭口成型：3机架 4.立辊架为滑槽式结构，其中： 双立辊导向，手动调节同时开合和对中； 配立辊上下调节机构； 5.换辊方式：侧拉式； 6.机架润滑：水平辊架后端排架使用油枪油脂润滑，配加油嘴； 4、焊接设备(机械部分) 4.1、焊缝导向机架：（1套）导向辊由上下两个辊子组成，中间装有导向刀片，焊缝 角度通过螺杆调节； 4.2.焊接挤压辊机架：（1套）三辊式(上辊架可拆卸)，压辊加压将熔融 的金属挤压并焊合在一起； 4.3.侧挤压辊轴装辊直径：φ50mm； 4.4.外毛刺去除装置（1架）装有可交替使用的前后刀具座，手轮调整刀 具的高度和横向位置并加装有气动快速进退刀装置； 4.5.下支承部分：硬木板支承，高度可调；可保证焊缝切削光滑平整 4.6.磨光辊机架：（1架）立辊式，手动调节开合和对中 4.7.冷却装置型式：喷淋和溢池联合式 5、定径机架 5.1定径要求： 管径：φ30～φ89mm
65 6-12 根据装配示意图查表拼画化工设备图 技术特性表 管 口 表 e 200 JB/T 81-1994 平面 排污口 d 200 JB/T 81-1994 平面 出料口 c 20 JB/T 81-1994 平面 排气口符号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称 a 450 HG21515-1995 人孔 b 200 JB/T 81-1994 平面 进料口设计温度 100 操作温度 40 物料名称 容器类别 I 1.5 腐蚀裕度/mm 焊缝系数 0.85 设计压力/MPa 常压工作压力/MPa 常压 作业指导书 一、 目的 （1） 掌握化工设备零部件的查表方法。（2） 掌握标准件的规定标记的书写方法。 （3） 熟悉化工设备图的包含的内容及表达方法。（4） 掌握化工设备图的作图步骤。二、 内容和要求 （1） 读懂装配示意图，了解所用化工设备标准件的类型， 在6-14、6-15中绘出标准零部件的图形，并标注尺寸，为 装配图的绘制作好准备。 （2） 由装配示意图，绘出储罐设备图。（3） A2图纸，横放，绘图比例自定。三、 注意事项 （1） 画图前看懂设备示意图及有关零部件图，了解设备的 工作情况及各零部件的装配连接关系。 （2） 综合运用化工设备图的表达方法确定表达方案。（3） 要合理布置视图及标题栏、明细栏、管口表、技术特 性表、技术要求。 （4） 参考书中焊缝图形，正确绘出焊缝图形。 姓名班级 学号
6-13 化工设备示意图 姓名学号
6-14 查表确定零件尺寸，作出图形并标注尺寸 姓名 班级 学号
6-15 查表确定零件尺寸，作出图形并标注尺寸 姓名学号
高频焊管生产操作技术（二） 摘要：高频焊管生产中,操作对焊管质量的影响因素包括输入热量、焊接压力、焊接速度、开口角、感应器和阻抗器的放置位置、管坯的几何尺寸及形状等几方面。在生产中掌握操作是提高焊管质量的重要途径之一。 关键词：高频焊管;焊接质量;焊接压力;焊接速度；汉高机械1．开口角 开口角是指挤压辊前管坯两边缘的夹角,开口角的大小与烧化过 程的稳定性有关,对焊接质量的影响很大。 减小开口角时,边缘之间的距离也减小,从而使邻近效应加强,在 其它条件相同的情况下便可增大边缘的加热温度,从而提高焊接速度。开口角如果过小时,将使会合点到挤压辊中心线的距离加长,从而导 致边缘并非在最高温度下受到挤压,这样便使焊接质量降低,功率消 耗增加。 实际生产经验表明,可移动导向辊的纵向位置来调整开口角大小,通常在2～6°之间变化。在导向辊不能纵向调整的情况下,可用导向环厚度或压下封闭孔型来调整开口角的大小。 2 ．感应器及阻抗器的放置位置
2.1感应器的放置位置 感应器的放置位置(距挤压辊中心线的距离)对焊接质量影响很大。距挤压辊中心线较远时,有效加热时间长,热影响区宽,使焊缝强度降低;反之边缘加热不足,也使焊缝强度降低。感应器应与管同心放置,其前端与挤压辊中心线距离大约等于或小于管径(小管是1.5倍的管径)为最佳状态。 2.2 阻抗器的放置位置 阻抗器(磁棒)的放置位置不但对焊接速度有很大影响,而且对焊接质量也有影响。如图2所示[2]。 实践证明,阻抗器前端位置正好在挤压辊中心线处时,扩口强度和压扁强度最好。当超过挤压辊中心线伸向定径机一侧时,扩口强度和压偏强度明显下降。不到中心线而在成型机一侧时,也使焊接强度降低。最佳位置即阻抗器放在感应器下面的管坯内,其头部与挤压辊中心线重合或向成型方向调节20~40mm,能增加管内背阻抗,减少其循环电流损失,提高焊接电压。在用单匝感应器时,在感应器左右两边各挂一个小阻抗器,这样既增加了焊缝磁场,还使管坯边缘邻近效应加强,焊速每分钟可提高4~5m。 3．管坯的几何尺寸及形状要求 3.1焊管坯的几何尺寸
高频焊管生产操作技术（一） 上传人：谢鑫梅时间：2015年08月07日 摘要：高频焊管生产中,操作对焊管质量的影响因素包括输入热量、焊接压力、焊接速度、开口角、感应器和阻抗器的放置位置、管坯的几何尺寸及形状等几方面。在生产中掌握操作是提高焊管质量的重要途径之一。 关键词：高频焊管;焊接质量;焊接压力;焊接速度；汉高机械 焊钢管的质量是指产品的规格尺寸要求,外观质量和焊缝质量几 个方面。用户往往把焊缝质量做为焊管质量的重要标志,所以焊接质量是影响焊管质量好坏的决定因素,如何提高焊管的焊接质量是一个非常重要的问题。影响焊接质量的因素有属于外因方面—操作对焊接质量的影响;有属于内因方面—钢质、钢种对焊接的影响。在生产中掌握工艺技术及操作是提高焊管质量的重要途径之一。操作对焊管质量的影响因素包括输入热量、焊接压力、焊接速度、开口角、感应器、阻抗器放置位置及管坯形状等方面。 1．输入热量 因为焊接工艺的主要参数之一,即焊接电流(或焊接温度)难以测量,所以用输入热量来代替,而输入热量又可用振荡器输出功率来表示:
N = Ep·Ip 式中 N——输出功率,kW; Ep——屏压,kV; Ip——屏流,A〔1〕。 当振荡器、感应器和阻抗器确定后,振荡管槽路、输出变压器、 感应器的效率也就确定了,输入功率的变化同输入热量的变化大致是 成比例的。 当输入热量不足时,被加热边缘达不到焊接温度,仍保持固态组 织而焊不上,形成焊合裂缝;当输入热量大时,被加热边缘超过焊接温 度易产生过热,甚至过烧,受力后产生开裂;当输入热量过大时,焊接 温度过高,使焊缝击穿,造成熔化金属飞溅,形成孔洞。熔化焊接温度 一般在1350～1400℃为宜。 2．焊接压力 焊接压力是焊接工艺的主要参数之一,管坯的两边缘加热到焊接 温度后,在挤压力作用下形成共同的金属晶粒即相互结晶而产生焊接。焊接压力的大小影响着焊缝的强度和韧性。若所施加的焊接压力小, 使金属焊接边缘不能充分压合,焊缝中残留的非金属夹杂物因压力小 不易排出,焊缝强度降低,受力后易开裂;压力过大时,达到焊接温度 的金属大部分被挤出,不但降低焊缝强度,而且产生内外毛刺过大或
配电网自动化系统项目可行性研究报告评审方案设计（2013年发改 委立项详细标准+甲级案例范文） 【编制机构】：博思远略咨询公司（360投资情报研究中心） 【研究思路】：
【关键词识别】：1、配电网自动化系统项目可研2、配电网自动化系统市场前景分析预测3、配电网自动化系统项目技术方案设计4、配电网自动化系统项目设备方案配置5、配电网自动化系统项目财务方案分析6、配电网自动化系统项目环保节能方案设计7、配电网自动化系统项目厂区平面图设计8、配电网自动化系统项目融资方案设计9、配电网自动化系统项目盈利能力测算10、项目立项可行性研究报告11、银行贷款用可研报告12、甲级资质13、配电网自动化系统项目投资决策分析 【应用领域】： 【配电网自动化系统项目可研报告详细大纲——2013年发改委标准】： 第一章配电网自动化系统项目总论 1.1 项目基本情况 1.2 项目承办单位 1.3 可行性研究报告编制依据 1.4 项目建设内容与规模 1.5 项目总投资及资金来源 1.6 经济及社会效益 1.7 结论与建议
第二章配电网自动化系统项目建设背景及必要性 2.1 项目建设背景 2.2 项目建设的必要性 第三章配电网自动化系统项目承办单位概况 3.1 公司介绍 3.2 公司项目承办优势 第四章配电网自动化系统项目产品市场分析 4.1 市场前景与发展趋势 4.2 市场容量分析 4.3 市场竞争格局 4.4 价格现状及预测 4.5 市场主要原材料供应 4.6 营销策略 第五章配电网自动化系统项目技术工艺方案 5.1 项目产品、规格及生产规模 5.2 项目技术工艺及来源 5.2.1 项目主要技术及其来源 5.5.2 项目工艺流程图 5.3 项目设备选型 5.4 项目无形资产投入 第六章配电网自动化系统项目原材料及燃料动力供应 6.1 主要原料材料供应 6.2 燃料及动力供应 6.3 主要原材料、燃料及动力价格 6.4 项目物料平衡及年消耗定额 第七章配电网自动化系统项目地址选择与土建工程 7.1 项目地址现状及建设条件 7.2 项目总平面布置与场内外运 7.2.1 总平面布置 7.2.2 场内外运输 7.3 辅助工程 7.3.1 给排水工程 7.3.2 供电工程
高频焊管焊缝质量事故分析 我们在日常生产中，经常会出现焊缝质量事故，我们对焊缝质量事故做了以下几个方面的分析，仅供大家参考。 1. 通长搭焊搭焊是指管坯的两个边部叠落在一起后所形成的错位粘接。在长度上，搭焊有长短之分，一般在数米之上，甚至更长。在错位方面有零点几毫米的轻微错位，又等于壁厚的完全错位。 造成通长搭焊主要有以下几方面因素：（1）挤压辊轴向串动由于挤压辊和挤压辊轴的定位不稳定，以及在组装中，其它零部位配合不紧密所形成的旷量等因素，都会使挤压辊出现轴向窜动和径向摆动，这时挤压辊的孔型就会不吻合而造成搭焊。 （2）轴承损坏轴承损坏后，就会破坏挤压辊的正常位置。以两辊式挤压辊装置为例，一般在挤压辊内装有上下两套轴承，当其中一套损坏后，挤压辊失去控制，焊缝就会高出而造成搭焊。在生产运动中，我们可以观察挤压辊的摆动。上端轴承损坏时，辊子的摆动幅度大一些，下端的轴承损坏时，辊子的摆动幅度就小一些，这轴承损坏程度也有一定的关系。导向辊的轴承损坏后，不但不能很好地控制管坯的焊缝方向，而且导环也可能会对管坯边缘造成压损，使焊缝高度发生变化，稍不合适便会发生搭焊事故。 （3）挤压辊轴弯曲仍以两辊式挤压辊装置为例，挤压辊轴弯曲有两种原因：一是长期上顶丝压力不足的外弯曲；二是上顶丝压力过大时内弯曲。检查时，释放顶紧装置，可将钢板尺的立面放置在辊子的端面上，以检查另一个辊子的端面与钢板尺的倾斜角。当轴内弯曲时，划伤则由不弯轴的辊子所造成。 (4)挤压力大这种情况的搭焊管，一般发生在薄壁管生产中。因为薄壁管
生产中，管坯的钢度较差，一旦挤压力过大时，管坯宽度在孔型内产生了太大的余量后不能被接纳，而向其它空间运动造成搭焊。所以孔型设计师，要根据不同的管子壁厚选择适当的孔型半径和辊缝留量，并注意适度调整挤压量。当然只要我们严把辊子的质量关，这种搭焊现象是可以克服的。 2. 周期搭焊搭焊为间断性的出现，时有时无，搭焊长度也长短不等。有时搭焊为比较有规律的等距离出现，有时搭焊位比较有规律的出现。对于这些搭焊现象，我们统称为周期性搭焊。周期性搭焊一般发生在生产的中后期阶段，主要由以下原因造成： （1）导环破裂当封闭孔型磨损之后，就不能有效控制管坯正常运行，使管坯在孔型内来回摆动，而导环破裂出现豁口后，管坯在运行过程中，边缘就会被导环的豁口压陷下去，从而形成搭焊管的产生。这种搭焊管搭焊周期长度相同，规律性强，比较容易判断。一般随着破裂后的导环旋转，便可发现被压陷的痕迹。 （2）孔型磨损主要是指封闭孔型的上辊底径部位出现台阶状，以及开口孔型的立辊孔型上边部出现台阶状。当管坯在孔型内发生摆动时滑向孔型凸台部位后，便会使管坯边缘产生压陷痕迹而形成搭焊。瞬间的滑入又滑出，搭焊就小一些，反之搭焊就长一些。消除这种搭焊管的最好方法，就是在正常生产中注意合理进行调整，使孔型磨损均匀，避免出现台阶状，一旦发现孔型弧面出现不规则的形状后，及时更换，以彻底杜绝搭焊的产生。 （3）孔型弧面异物有时在孔型的弧面上，因某种原因而粘连上其他金属异物时，就会使管坯表面出现压陷性的伤痕，当这种异物粘连位置正处于管坯边部运行轨迹时，就会造成短小的等距离的周期性搭焊。一般情况下，这种现象是很少发生的。
高频焊管生产工艺 高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种，从原料到成品需要经过一系列工序，完成这些工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控制、检测装置，这些设备和装置按照不同的工艺流程要求有多种合理布置,高频焊管典型流程：开卷―带钢矫平―头尾剪切―带钢对焊―活套储料―成型―焊接―清除毛刺―定径―探伤―飞切―初检―钢管矫直―管段加工―水压试验―探伤检测―打印和涂层―成品。 高频焊是用流经工件连续接触面的高频电流所产生的电阻热加热并在施加顶锻力的情况下，使工件金属间实现相互接连的一类焊接方法。它类似与普通电阻焊，但存在着许多重要的差别。 高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史。高频焊接具有较大的电源功率，对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度(比氩弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上)。因此，高频焊接生产一般用途的钢管具有较高的生产率因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺的去除带来困难，这也是目前高频焊钢管尚不能为化工、核工业所接受的原因之一。从焊接材质看，高频焊可以焊接各种类型的钢管。同时，新钢种的开发和成型焊接方法的进步 钢管生产过程中重要环节 1.在高频焊管生产过程中,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。通过对本公司Φ76mm高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。其中原材料占32 .44% ,焊接工艺占24 .85 % ,轧辊调节占22 .72 % ,三者相加占80 .01 % ,是主要环节。而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素,对钢管产品质量的影响占19.99% ,属相对次要环节。因此,在钢管生产过程中,应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。 2原材料对钢管焊接质量的影响影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面,因此,应从这三个方面进行重点控制。 1）钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有Q195、Q215、Q235 SPCC SS400 SPHC等多种。钢带屈服点和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,钢管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。当钢带的抗拉强度超过635 MPa、伸长率低于10 %时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。当抗拉强度低于30 0MPa时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起皱纹。可见,材料的力学性能对钢管的质量影响很大,应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制。 2）钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中,是由压下量控制不当造成的。在钢管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转,容易使钢管焊缝产生搭焊,影响钢管的质量。钢带的啃边(即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象) ,一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。 3）钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力减小,使得钢管焊缝处焊接不牢固,出现裂缝或是开口管;当钢带的宽度大于允许偏差时,焊
焊管机组采用固态高频电源比采用电子管高频电源的优势上海佳艺冷弯型钢厂是一家专业从事冷弯型钢的企业，目前已有七条闭口高频焊管机组，2006年之前共有4条高频焊管机组，都采用电子管高频电源作为焊机进行焊接，2006年至2007年二年时间内又新上了二条高频焊管机组，都采用了国产的固态高频电源作为焊机，2007年至2010年内又陆续把原有的几台电子管高频电源焊机淘汰，改用国产的固态高频电源焊机，电子管高频电源焊机的热效率只有60﹪，而国产的固态高频电源焊机热效率能达到80﹪，2010年新上马的一条高频焊管机组采用了挪威进口的固态高频电源焊机，热效率高达90﹪，2011年至今正在筹建的新机组也已经预定了挪威进口的固态高频电源焊机。 原来的电子管高频电源焊机采用电子管振荡器，通过调节电子管阳极电压大小，达到调节高频输出功率的目的，不仅效率低，体积大，而且存在使用前需要预热，电子管使用寿命短等诸多缺点。 而现在随着大功率半导体器件的发展和微电子技术、控制技术的提高，固态高频电源取得了很大的进展，在容量和频率两方面都得到很大提高，它已取代电子管高频电源，成为新一代感应加热的代表。大容量、高频化的固态高频电源主要应用领域是高频焊管行业，由于高频焊管行业存在感应器开路，感应器与钢管短路等突变恶劣工况，同时高频焊管电源基本属于满负荷长期工作制，因此，固态高频电源在焊管行业中的应用代表了固态高频电源设计与制造的最高水平。 2010年全厂的年产量在15万吨左右，耗电量在600万度左右，
如果高频焊机采用原来的电子管高频电源焊机，那么耗电量在现有的基础上至少增加20﹪左右，也就是耗电量至少增加120万度左右。 由此可见焊管机组采用固态高频电源比采用电子管高频电源的节能优势，间接为企业创造了一定的经济效益。
ERW直缝焊管生产流程图 二、流程中相关设备性能能力简介 1.开卷机：板宽为400-1250mm, 可拆内径￠610-760mm ，外径￠1200-1800（max2000mm）mm, 材质≤X70（标准APISpec5L） 2. 夹送矫平机：钢带宽度400-1250mm；钢带厚度4-14mm； 3.剪焊机：钢带宽度400-1250mm，钢带厚度4-14mm , 材质X70； 4.水平螺旋活套：进料圆直径￠12000mm，出料圆直径￠4600mm,出料圆上带钢螺旋角 5.363°，入口速度40-180m/min，出口速度 8-25m/min； 5.精矫平机：钢带宽度430-1250mm ，钢带厚度4-14mm ，矫平辊直径￠180mm ，辊身长1350mm。 6.圆盘切边机：刀盘直径￠480mm，剪切方式拉剪； 7.成型机：钢管外径￠127- ￠381（5″-15″）钢管壁厚4-14mm，钢管长度6-14m，高频直缝连接焊辊压冷弯（W成型） 8.焊接机组：钢管直径￠127- ￠381mm, 壁厚4-14mm. 9.定径机组：钢管直径￠127- ￠381mm，壁厚4-14mm;
10.滚压切割：切割范围￠127- ￠381，壁厚4-14mm, 切割速度30m/min。 11.平头倒棱机：加工范围￠127- ￠381，壁厚4-14mm，处理能力2根/min 12.静水压试验机：适应范围￠127- ￠381，最大试验压力25Mpa，处理速度1.5根/min, 13.在线超声波探伤机：适应范围，管径￠127- ￠381，垂直线性优于3%，水平线性优于1%，动态范围≥35dB，缺陷检出率≥95%，灵敏度余量优于35dB. 14.离线超声波探伤机：适应范围，管径￠127- ￠381，垂直线性优于3%，水平线性优于1%，动态范围≥35dB, 缺陷检出率≥95%，灵敏度余量优于35dB., 15.中频热处理器：功率600KW2台，加热温度：500℃-1200℃，频率1KHZ-2KHZ，速度6-25m/min, 加热宽度≥20mm,材质X70, 套管J55。
￠89机组生产操作规程（高频部分） 一、设备组成 300KW固态高频焊机主要由五部分组成:（1）、整流变压器；（2）、整流电源柜（水冷可控硅（SCR）、整流触发板、滤波器等）；（3）、逆变输出柜（由功率模板、触发板、电容器组、电惑输出极板等）；（4）、水-水交换冷却器（由不锈钢水泵、不锈钢水箱、不锈钢板式热交涣器、不锈钢分水器、水流继电器、电控箱等）；（5）、中心控制台。
二、工作原理 1、固态高频焊机工作原理 如上图所示，三相380V电压经整流变压器降至200V，然后经三相全控桥（水冷SCR）整流成脉动直流，再经两路LC滤波，滤除6脉波整流的特征谐波，使直流电流变为平稳直流。（虚线后为逆变输出柜部分），经C1、C2、L2、L3滤除高频成份后，四个逆变桥臂交替工作，将直流电逆变为高频电流。经槽路混合选频网络选出基频送至负载感应器。L4、L5、L6为负载匹配网络，可通过逆变柜上的主令开关（SA1、SA2）调整与负载（钢管、磁棒）的匹配，使高频电源始终工作在最佳输出状态。 2、高频感应焊管工作原理 如下图所示，感应圈可看成是一个变压器的初级线圈；管坯则可看成是变压器的次级线圈；管坯呢，既是铁芯，又是次级线圈。当逆变柜输出的高频电流通过感应圈时，根据法拉利电磁感应定律，在管坯中就会感应出高频电流（涡流）；由于高频电流的趋肤效应和邻近效应等特点，使得感应电流大部分沿管坯V形开口和外表面形成有用
回路而加热管坯边缘，这部分电流称为焊接电流；少部分感应电流沿管坯内表面形成无用的循环电流，它使管坯周边加热而造成热损失。为了增大磁场，加强电磁感应效应，从而增强感应电流和减少无用的分流损耗，需要在管坯中合理放置磁棒阻抗器。 三、开机程序（停机程序反序） （一）、配合电气原理图理解的开机程序 1、确认机械及工艺设备工作准备就绪，带钢已按工艺要求引到位，中心控制台上的拖动调速电位器和高频调功电位器已归零位等。 2、合上电源整流柜空开QM1（电源指示灯HL1亮），合上空开QM2，电源接通。 3、合上中心控制台内空开QF5，工作电源接通。 4、按下中心控制台上“水冷控制”按钮，开启高频内循环冷却水，检查逆变柜里有无漏点，水压是否正常（0.2～0.3MPa)。 5、打开高频“水-水冷却”机的外循环冷却水，检查感应圈、磁棒情况。
钢管的生产工艺流程 1.无缝管工艺流程: 卫生级镜面管工艺流程： 管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修磨——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验——冷轧——去油——切头——风干——内抛光——外抛光——检验——标识——成品包装 工业管工艺流程 管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修蘑——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验 2.焊管工艺流程： 开卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——内外焊珠去除——预校正——感应热处理——定径及校直——涡流检测——切断——水压检查——酸洗——最终检查——包装 钢管的生产工艺流程 无缝钢管生产工艺流程图
五缝钢管生产工艺流程 现将无缝钢管生产工艺流程简单介绍如下： 1.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径） →冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为１米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为１２００摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。 2.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷 拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。冷拔（轧）无缝钢管的轧制方法较热轧（挤压无缝钢管）复杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从第四个步骤开始，圆管坯经打空后，要打头，退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。酸洗后，涂油。然后紧接着是经过多道次冷拔（冷轧）再坯管，专门的热处理。热处理后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆钢管报价行情无缝钢管标准分类，厚壁管－厚壁钢管生产制造方法，按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等，热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产，实心管坯经检查并清除表面缺陷截成所需长度，在管坯穿孔端端面上定心然后送往加热炉加热在穿孔机上穿孔在穿孔同时不断旋转和前进，在轧辊和顶头的作用下，管坯内部逐渐形成空腔称毛管，再送至自动轧管机上继续轧制最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求，利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法，若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必须采用冷轧冷拔或者两者联合的方法冷轧通常在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制，冷拔通常在单链式或双链式冷拔机上进行挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出，此法可生产直径较小的钢管 热轧钢管的工艺流程大致分为这几个步骤：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。热轧钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧制成。热轧钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。热轧钢管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm ERW直缝高频电阻焊管其典型生产工艺流程应为：板带原料→原料预处理→冷弯成型→焊接→焊缝热处理→焊缝(管体)探伤→精整→成品焊管。 冷拔与热轧钢管的工艺流程 冷拔（轧）无缝钢管：圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处置→矫直→水压实验（探伤）→标志→入库。 热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→坯管→矫直→水压实验（或探伤）→标志→入库。