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18 焊管生产18.1 概述焊管生产方法主要有直缝焊管及螺旋焊管。
我国目前有直缝中小焊管机组（ERW）约1600～1800套，直缝大口径埋弧焊管机组5套，螺旋焊管机组约90套，年生产能力达900万吨以上。
18.1.1 高频直缝连续电焊管生产电焊管生产无论在有色和黑色生产中都有较快的发展。
中小型直缝电焊管基本上都采用辊式连续成型机生产，机组具有设备简单、投资少；产量高；成本低；机械性能好；精度高、壁厚均匀，表面光洁；焊缝质量好等特点。
高频焊管机目前可生产φ5～660×0.5～15mm的水煤气管道用管、锅炉管、油管、石油钻采管和机械工业用管等。
当采用排辊成型法时，产品规格可扩大到φ400～1220×6.4～22.2mm。
典型工艺流程如图18－1所示：图18－1 连续电焊管机组典型工艺流程①水煤气管；②一般结构管和油管；③汽车传动轴管生产钢种主要有低碳钢及低合金高强度钢，对不同钢种应采用不同工艺规范，以保证焊缝质量。
焊管技术发展很快，如螺旋式水平活套装置、双半径组合孔型，高频频率多在350kHz～450kHz，近年来又采用了50Hz超中频生产厚壁钢管；焊接速度达到130m／min～150m／min；内毛刺清除工艺用于内径为15mm～20mm的钢管生产中；冷张力减径级组受到重视；无损探伤应用越来越广泛；有些作业线上还设置了焊缝热处理设备；有些还采用了直流焊、方波焊、钨电极惰性气体保护焊、等离子焊以及电束焊等。
在后部工序中很多机组均设有微氧化还原热镀锌、连续镀锌和表面涂层等工艺，并相应设有环保措施。
我国于1978年研制成功履带式成型机，用于生产φ12～150×0.5～3.25㎜的薄壁管和一般用管。
成形过程如图18－2所示。
成形过程不需要成型辊，当带材进入倾斜的三角模板1和V型槽2构成的孔型后，在Ⅰ段带材比三角板窄，未接触V型槽面；进入Ⅱ段带材开始宽于三角板压出弯边，而后依次通过各段成形为管材。
fds焊接原理
焊接是一种将金属或其他材料连接在一起的过程。
FDS（Flux-Cored Wire Gas）焊接是一种气体保护电弧焊接方法，其主要原理如下：
1.焊接过程：在FDS焊接过程中，焊接电流通过焊丝和工件之间的电弧产生热量，使焊丝和工件熔化。
焊丝的外部包裹着一层药皮（也称为焊剂或焊条芯），它在高温下分解，产生气体。
2.气体保护：焊接过程中，气体从焊丝的端部流出，将焊缝周围的空气隔离，形成保护气氛。
这种保护气氛可以防止焊缝氧化、氮化和其他不良反应，从而保证焊接质量。
3.焊缝成形：FDS焊接通常采用填充焊丝，以获得所需的焊缝形状和尺寸。
焊丝的直径和焊接速度会根据工件材料、厚度和个人需求进行调整。
4.焊接参数：FDS焊接需要设置一系列焊接参数，如电流、电压、焊接速度、气体流量等。
这些参数会影响焊接过程的稳定性和焊缝质量。
5.操作技巧：FDS焊接过程中，操作工需要掌握正确的焊接姿势和焊接速度，以保证焊缝的稳定和美观。
此外，还需要注意控制焊丝的送进速度和焊接过程中的热量分布。
总之，FDS焊接原理主要是通过气体保护电弧焊接过程，将焊丝与工件熔化连接。
为了获得高质量的焊缝，需要合理设置焊
接参数和掌握操作技巧。
焊接车间品质五大特性－焊接原理及检查第一，强度是焊接产品最基本的品质特性之一、焊接强度是指焊接接头在外力作用下不发生断裂、脱胶等现象，以及在使用过程中能够承受相应的载荷而不发生变形或破坏。
焊接强度受到焊接材料、焊接方式、焊接工艺参数等因素的影响。
焊接原理主要是通过熔化两个焊材并使其冷却，形成焊缝，焊缝的强度与焊接材料的强度有很大关系。
检查焊接强度主要采用拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等方法。
第二，密封性是指焊接接头对液体、气体等流体不透过或泄漏的能力。
焊接密封性受到焊接面的几何形状、焊接材料的特性、焊接工艺的精度等因素的影响。
焊接原理主要是通过焊接材料的熔化并填充焊缝，从而实现接头的密封。
检查焊接密封性主要采用压力试验、充气试验等方法。
第三，外观质量是指焊接接头的外观是否平整、美观，是否有缺陷如气孔、裂纹、夹杂等。
外观质量是产品的重要指标，直接关系到产品的使用寿命和美观度。
焊接原理主要是通过熔化焊材并使其冷却成形，形成焊缝。
检查外观质量主要通过目测、放射检测、超声波检测等方法。
第四，尺寸精度是指焊接产品的尺寸与设计要求的偏差程度。
焊接产品的尺寸精度直接影响到产品的装配性能及相互配合的精度要求。
焊接原理主要是通过焊接熔化并填充焊缝来连接零件，从而形成产品的整体结构。
检查尺寸精度主要采用测量仪器如千分尺、游标卡尺等进行测量。
第五，内部质量是指焊接接头的内部缺陷、组织结构等情况。
焊接接头的内部质量直接影响到产品的安全性和使用寿命。
焊接原理主要是通过焊接熔化和冷却过程来形成焊缝，焊缝内部的质量取决于焊接材料的熔化和冷却过程的控制。
检查内部质量主要采用非破坏性检测方法如X射线检测、超声波检测等。
综上所述，焊接车间品质五大特性包括强度、密封性、外观质量、尺寸精度和内部质量。
通过掌握焊接原理和相应的检查方法，可以有效地保障焊接产品的质量。
焊接成形技术研究及其应用随着工业化和现代化的不断发展，各个行业都不断提升着自己的工艺水平和生产效率。
而其中一个常被忽视的环节就是焊接成形技术，而焊接技术作为工程领域中不可或缺的一环，功不可没。
焊接成形技术，简单地说就是将材料焊接在一起，形成一个整体。
它在工业制造中扮演着非常重要的角色。
在工艺制造中，将底材的焊接接头准确地加工成特定形状和尺寸，是实现高质量、大规模、高效率生产的必要条件之一，通过优化材料的特性，使原材料的利用率最大化，可以降低生产成本，提高生产效率。
工程领域中广泛应用的焊接成型技术，可以分为以下几个方面。
首先是航空航天领域，其中特别是飞机、航空发动机、航天器的制造中。
飞机主机负责飞行任务，而发动机则负责提供动力，两者都需要使用焊接成型技术，才能得到如今高质量和高性能的航空器。
其次是汽车制造。
在汽车制造过程中，焊接成形技术发挥了重要作用，它可将各种不同材料焊接在一起，形成汽车的整体结构，如车身、车架、底盘等等。
同时通过焊接成形技术使整个车身更坚固，碰撞时更能保证司乘人员的安全。
第三，是金属制造业中的工艺技术之一。
各种金属制品在制造时，经常需要使用焊接成型技术，如钢铁、铝合金、不锈钢、铜和合金等等。
最后，是水利、电站、再生能源和结构领域。
这些领域都需要使用焊接成型技术。
例如，大型水利枢纽工程、核电站制造、风力发电、太阳能制造、桥梁和建筑结构制造等。
而要想实现焊接技术的高质量和高效率，就必须深入研究和改进相应的焊接设备和材料。
目前主要应用的焊接设备有三种：电弧焊机、气保焊机和激光焊机。
其中，激光焊机可以将焊接过程扩展到很多以前不能使用的材料和情况，这是当前焊接技术的一大发展方向。
焊接材料主要有两种，一种是传统的焊接材料，如焊丝、焊条等等；另一种是最近发展出来的焊接粉体，它可使焊接更加优化，大大提升焊接效果。
并且高档焊接产品材料中经常使用纳米材料，它的熔点较低、相对硬度大，极大的提高了焊接效果。
单面焊接双面成形原理一、前言单面焊接双面成形是一种常见的金属加工技术，它可以在保证焊接质量的情况下，将单面焊接的金属板材变形成双面形状。
本文将从材料选择、工艺流程、机械设备等方面介绍单面焊接双面成形的原理。
二、材料选择在进行单面焊接双面成形之前，需要选择合适的金属材料。
通常情况下，选用厚度不超过3mm的铝合金或不锈钢板作为原材料。
这些材料具有较高的强度和韧性，并且易于加工和成型。
三、工艺流程1. 制备工作首先需要对原材料进行切割和打磨处理，使其符合要求的尺寸和表面光洁度。
2. 焊接将两片金属板对接，并进行TIG或MIG等方式的焊接。
需要注意的是，在进行焊接时应控制好温度和时间，以保证焊缝质量。
3. 加热处理完成焊接后，需要对整个板材进行加热处理。
加热温度通常在300-400℃左右，时间约为30分钟。
这一步的目的是消除焊接产生的应力和变形，使板材恢复到初始状态。
4. 成形完成加热处理后，将板材放入成形机中进行成形。
成形机通常采用液压或气动方式，通过施加压力使板材变形成所需的双面形状。
在成形过程中需要控制好温度和时间，以避免过度拉伸或变形。
5. 冷却处理完成成形后，需要对板材进行冷却处理。
冷却温度通常在100-200℃左右，时间约为30分钟。
这一步的目的是固定板材的双面形状，并消除因成型产生的应力和变形。
四、机械设备单面焊接双面成形需要使用特殊的机械设备来完成。
主要包括切割机、打磨机、焊接设备、加热设备、液压或气动成型机等。
这些设备都需要具有高精度和稳定性，并能够满足不同尺寸和厚度的金属板要求。
五、总结通过以上介绍，我们可以了解到单面焊接双面成形技术的原理和工艺流程。
它是一种高效、经济、环保的金属加工技术，可以广泛应用于汽车、航空、建筑等领域。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的材料和设备，并严格控制每个环节的质量，以确保成品质量和生产效率。
焊接冶金学(基本原理)课后习题1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。
粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。
然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。
这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
3.焊条的工艺性能包括哪些方面? （详见：焊接冶金学（基本原理）p84）焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？（详见：焊接冶金学（基本原理）p94）由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。
所以，低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。
5.焊剂的作用有哪些？隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。
6.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？见课本p3 ：热源种类7.焊接电弧加热区的特点及其热分布？（详见：焊接冶金学（基本原理）p4）热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。
对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，如果再进一步分析时，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区；1)活性斑点区活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能；2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。
8.什么是焊接，其物理本质是什么？焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。
9，焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？P8（1）原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等；而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。
（2）反应条件不同：普通化学冶金是对金属熔炼加工过程，是在放牧特定的炉中进行的；而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下，再熔炼的过程，焊接时焊缝相当于高炉。
10.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？（详见：焊接冶金学（基本原理）p34）电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因在于：1）电弧中受激的氮分子，特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多；2）电弧中的氮离子可在阴极溶解；3）在氧化性电弧气氛中形成NO，遇到温度较低的液态金属它分解为N和O，N迅速溶于金属。
11焊接区内气体的主要来源是什么？他们是怎样产生的？P3７焊接区内的气体主要来源于焊接材料。
气电焊时，焊接区内的气体主要来自所采用的保护气体及其杂质（氧、氮、水气等）。
气体主要通过以下物化反应产生的1)有机物的分解和燃烧：制造焊条时常用淀粉、纤维素等有机物作为造气剂和涂料增塑剂，焊丝和母材表面上也可能存在油污等有机物，这些物质受热以后将发生复杂的分解和燃烧反映，统称为热氧化分解反应。
2)碳酸盐和高价氧化物的分解：焊接冶金中常用的碳酸盐有白云石、碳酸钙等。
这些碳酸盐在加热超过一定温度时开始分解，生成气体CO2。
3)材料的蒸发：在焊接过程中，除焊接材料中的水分发生蒸发外，金属元素熔渣的各种成分也在电弧的高温作用下发生蒸发，形成相当多的蒸气。
除上述物化反应产生气体外，还有一些冶金反应也会产生气态产物。
12.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能.答：1)酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。
这类焊条的工艺性能好，其焊缝外表成形美观、波纹细密。
由于药皮中含有较多的Feo、Ti02、Si02：等成分，所以熔渣的氧化性强。
酸性焊条一般均可采用交、直流电源施焊。
典型的酸性焊条为E4303(J422)。
2)碱性焊条焊接时稳弧性不好只好采用直流反接进行焊接，它的脱渣性较差。
它是药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。
由于焊条药皮中含有较多的大理石、萤石等成分，它们在焊接冶金反应中生成C02和HF，因此降低了焊缝中的含氢量。
所以碱性焊条又称为低氢焊条。
碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度值，一般承受动裁的焊件或刚性较大的重要结构均采用碱性焊条施工。
典型的碱性焊条为E5015(J507)。
13. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。
答：造渣。
药皮中的CaF2高温可分解出氟，或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF，再与含氢物质形成不溶于金属的HF。
这样就使焊缝中的含氢量极低。
所获得焊缝金属的塑性、韧性好，具有良好的抗裂性，使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢。
14.综合分析碱性焊条药皮中CaF2所起的作用及对焊缝性能的影响？可发生反应：CaF2+2H= Ca+2HF，CaF2 +H2O= CaO+2HF，反映获得的产物HF是比较稳定的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，由于HF生成后与焊接烟尘一起挥发了,所以降低了熔池金属中的含氢量。
对焊缝性能的影响：提高韧性和塑性，消除氢气孔，并抑制冷裂纹的产生，提高焊缝金属的机械性能。
15.什么是熔合比，其影响因素有哪些，研究熔合比在实际生产中有什么意义？（详见：焊接冶金学（基本原理）p27）熔合比：在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。
影响因素：熔合比取决于焊接方法、规范、接头形式和板厚、坡口角度和形式、母材性质、焊接材料种类以及焊条(焊丝)的倾角等因素。
通过改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。
这个结论在焊接生产中具有重要的实用价值。
例如，要保证焊金属成分和性能的稳定性，必须严格控制焊接工艺条件，使熔合比稳定、合理。
在堆焊时，总是调整焊接规范使熔合比尽可能的小，以减少母材成分对堆焊层性能的影响。
在焊接异种钢时，熔合比对焊绕金属成分和性能的影响甚大，因此要根据熔合比选择焊接材料。
16.焊接熔渣的作用有哪些（详见：焊接冶金学（基本原理）p52）(1)机械保护作用(2)改善焊接工艺性能的作用(3)冶金处理作用17.焊接熔渣有几种，都有何特点？（详见：焊接冶金学（基本原理）p52）根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类：1）盐型熔渣 2）盐一氧化物型熔渣 3）氧化物型熔渣18.试述合金化的目的，方式及过渡系数的影响因素。
（见焊接冶金学（基本原理p69）1）补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失。
2）消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能。
3）是获得具有特殊性能的堆焊金属。
1、氮对焊接质量的影响 ?(1).有害杂质 (2).促使产生气孔 (3).促使焊缝金属时效脆化。
影响焊缝含氮量的因素及控制措施?1）、机械保护 2)、焊接工艺参数（采用短弧焊; 增加焊接电流; 直流正接高于交流，高于直流反接（焊缝含N量）; 增加焊丝直径;N%，多层焊>单层焊;N%，小直径焊条>大直径焊条3)合金元素( 增加含碳量可降低焊缝含氮量; Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有较大亲和力2.、氢对焊接质量的影响 ?1）.氢气孔2)、白点 3)、氢脆 4)、组织变化和显微斑点5)、产生冷裂纹控制氢的措施?1)、限制焊接材料的含氢量，药皮成分 2)、严格清理工件及焊丝：去锈、油污、吸附水分3)、冶金处理 4)、调整焊接规范 5)、焊后脱氢处理3、氧对焊接质量的影响 ?1）、机械性能下降；化学性能变差2）、产生CO气孔,合金元素烧损3）、工艺性能变差 .应采取什么措施减小焊缝含氧量?1)纯化焊接材料2)控制焊接工艺参数3)脱氧19.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？影响：1）氮是促使焊缝产生气孔的主要原因之一 2）氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素 3）氮是促使焊绕金屑时效舱化的元素。
措施：1）控制氮的主要措随是加强保护，防止空气与金属作用2）在药皮中加入造气剂(如碳酸盐有机物等)，形成气渣联合保护，可使焊缝含氯量下降3）尽量采用短弧焊4）增加焊接电流，熔滴过渡频率增加．氮与熔滴的作用时间缩短，焊缝合氮量下降5）增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝中的含氮量6）通过加入一些合金元素形成稳定的氮化物降低氮含量.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因。
b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度，降低塑性和韧性的元素。
c氮是促使焊缝金属时效脆化的元素。
措施：a焊接区保护的影响，液态金属脱氮比较困难，所以控制氮的主要措施是加强保护，防止空气和金属作用。
b焊接参数影响，增加电弧电压。
导致保护变坏，氮与熔滴的作用时间增长，故使含氮量增加，在熔渣保护不良情况下，电弧长度对焊缝含氮量影响显著，为减少含氮量应采用短弧焊，增加电流，熔滴过度频率增加，氮与熔滴作用时间缩短含氮量下降，增加焊丝直径可是含氮量下降。
c合金元素的影响，增加焊丝或药皮中的含碳量可降低含氮量20.氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？（详见：焊接冶金学（基本原理）p51）影响：1）氧在焊缝中无论以何种形式存在，对焊缝的性能都有很大的影响。
随着焊缝含氧量的增加，其强度、塑性、韧性都明显下降，尤其是低温冲击韧度急剧下降。
此外，它还引起热脆、冷脂和时效硬化。
2）氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变坏。
熔滴中含氧和碳多时，它们相互作用生成的co受热膨胀，使熔滴爆炸，造成飞溅，影响焊接过程的稳定性措施：1）纯化焊接材料 2）控制焊接工艺参数 3）脱氧21.说明S,P对焊接质量的影响，如何控制？（详见：焊接冶金学（基本原理）p65）S：硫的危害：在熔池凝固时它容易发生偏析，以低熔点共晶的形式呈片状或链状分布于晶界。
