高频直缝焊管机组的调整及常见生产故障的分析

一
曲以及 轴承磨 损后所 产生 的晃量 、孔型磨 大 后 不能有效控 制管坯 时都可 以引起管坯 的摆 缝 。所 以摆缝 是多种 原因造成一 个结果 的典 例 ， 处理起来 比较 棘手 。 （ ６ ） 挤压辊 裂边 在高温作 业下 ， 挤压辊
ｍ ｍ。以上这些可以通过 调整 导向辊 的压下量 获取 。另 外导 向辊整体 位置适 当提 高后可 以 使管坯边 缘得 到充分 的拉伸效 果 ， 特 别是对 薄壁管生产有一定 的好 处 ， 减少 了边缘皱折 稳定了电流 的流通 。
工 业 技 术
冷弯型钢高频直缝焊管机组的调整及常见生产故障的分析
高明
济钢 集团有限公司 冷弯型钢 公司 山东 济南 ２ ５ ０ １ ０ １
摘要 ：叙述 了高频焊管生产 中的一些常见故障 ， 并对故 障原 因进行 了简要分析 ， 提 出了解决 问题 的具体方 法，使 焊管机 组的作 业人 员对高频焊机本 身 出现 的一些故障处 理有较强的指导作用。 关键词 ：高频焊管 调整 生产 故障 分析 方法 高频焊 机 的故 障相对 而言 是 比较 多的 ， 而且故 障发 生原 因也 比较复杂 ， 往 往是一 个 结果 由多种 原因 引起 ， 或者一 个原 因又可 造 成 几个 结果 。有 些故障 处理起来 又很棘手 。 下 面我们将最常见 的故障进行简要叙述 。
ｆ ｌ １ 杂质 特别是热轧钢带的边部含杂质
较多 ， 在 焊接 时容 易形 成过 多 的氧 化物 ， 焊 缝 就有 可能 出现 砂眼 。一般情况 这种现象 是 很 少发 生的 ， 经过 纵剪 的原料 这种现 象就 更 少见了 。 （ ２ １ 轴承 损坏 这 也是造成砂 眼管 的一个 重况而定。程度 以及原料 的状况 ， 特别 是热 轧 钢 带 的质 量状 要原 因之～ ， 在 前面开 缝管一 节 中我们 已经做 了阐述 。 （ ３ ） 电流大 电流输 出太大时， 焊缝 就容易 产 生过烧 。在 发生过烧时， 我们 可 以在挤压辊 的管坯边 缘损伤 也会造成 砂眼 管的产生 。这 种 砂眼管 的严重程 度是和 管坯边 缘压点位 置 看 到 一 种 像 电弧 焊 时 所特 有 的 一种 蓝 色 弧 光 ． 并 伴有间断 性的 “ 吱吱 ”声 ， 同时 阵发 地 喷射 出较 大较 多的颗粒 火花 ， 大量 的金 属 变 为液态 滓被挤 出而形成 砂眼 。这时管子 的 内焊筋 成为无 规则 的瘤状 体 ， 外毛刺 刨削 时 有 时会 成为堆积状 ， 不能成条或打卷 。当出现 这 种情 况 时 ， 就要 马上加 快车 速 ， 如 果还不 能解决 时就要 减少磁 棒 的数量 ， 或者 降低 电 流 的输 出功率 。 ｆ ４ ） 挤压 力不足 挤压 力不足 时也会 出现 砂 眼管 ， 一般 这种砂 眼管 不容 易看 出 ， 有 时 在 焊缝 处可 见一条 黑线 ， 在毛刺 刨 削时 ， 可 见 毛刺 出现 了开岔现象 ， 只有 管子在冷 弯或 压扁试验 时才 出现裂 口。 （ ５ ） 摆缝 因摆缝造 成砂眼管 是最常见 的 种 ， 往往 管缝在 运行过 程 中不是平 稳地在 两 个挤压 辊 的中间行走 ， 而是忽 左忽右 地来 回摆动 ， 有时摆动幅度大到 ｌ ０ ｎ ｌ ｍ左右 。当 管缝 转入孔 型 内而不在 两辊 的挤压 点 时 ， 就 得 不到很 好 的挤压效 果 ， 极有可 能造成 砂眼

高频直缝焊管机组的调整及常见生产故障分析(三)高频直缝焊管机组的调整及常见生产故障分析(三)4定径机常见故障相比之下,定径机的故障率最低,而且处理起来也较简单,定径机常见的生产事故有以下几种类型。

4.1划伤定径的划伤主要发生在管子断面的横向和纵向轴线两侧,多由平辊和立辊孔型的边缘造成。

特别是孔型边缘R圆角磨锐后,一旦出现下列问题都可能引起划伤。

(1)轧辊位移轧辊轴向位移后,使孔型错位不能吻合。

但有时轧辊轴向位移后,没有定位锁紧,可以自由式找正,在生产中通过管子的作用自行吻合后,也不会造成管壁划伤。

有时因某种原因,轧辊位移后并被自行锁定在一个位置上,使孔型不能吻合,就会造成管壁划伤,特别是立辊,这种现象尤为突出。

(2)轴承损坏轴承损坏后就容易出现两个孔型不吻合的现象,在轴承轻度损坏时管壁划伤比较严重,而轴承损坏严重时,一般就不会再发生划伤的问题,而是其它的事故,例如钻管,压扁管子等更严重的问题。

(3)调偏调偏完全是一种人为现象,如同成型上平辊压力不均匀一样。

在成型中通过对上辊两侧的不同压力作用,可以解决因某些特殊原因而造成的管坯跑偏问题。

在定径机上辊轻微调偏后,可以解决一些转缝和管子不圆的问题,但是调偏力度太大时,就会使两孔型不吻合,而使管壁产生划伤。

立辊的上下端受力也应该均匀,如果立辊出现上下仰角时,同样也会破坏孔型的吻合效果,使管壁出现划伤。

特别是在孔型的R圆角磨锐后,调偏程度严重时,管壁划伤会更加严重。

同时调偏的做法,也会使孔型的弧面磨损更加不均匀,产生不良循环。

4.2钻管钻管问题是不多见的,一般薄壁管生产时发生的几率比较多,这主要是因为薄壁管的刚性较差,且因管壁较薄容易被轧辊咬入。

所以在生产中出现下列问题都会造成钻管的事故。

(1)轴承损坏下平辊轴承损坏后,在上平辊的压力作用下,管子的轧制线高度就会下降,这时管子就很容易钻入立辊孔型的下辊缘。

如果是立辊轴承损坏后,上下辊缘的间隙加大,管子也同样会随时钻入缝隙中。

高频焊管机的调试技巧高频焊管机是一种应用广泛的设备，在钢管、不锈钢管、铜管、铝管等各种金属管材连接加工中都有很重要的作用。

调试是使用设备的前提，高频焊管机的质量、效率和稳定性的好坏往往就在调试细节上。

以下是几点高频焊管机的调试技巧：1.设备安全首要的技巧是保证设备的安全使用。

在操作的时，要确保电压等设备符合工作要求，确保设备的接地和熔断器的保险丝没有故障；要使用专用的推车将高频焊管机放置在平整的地面上，避免跌落和各种损害；对于操作者来说，应该穿戴好与任务、环境要求相符合的员工防护装备。

2.设备调试前的准备在调试高频焊管机之前，需要进行全面的检查。

通常来说，首先我们需要检查设备的连接部分，排除各种异常。

检查完全以后需要对整个设备系统进行运行检测。

检测内容包括参数的校准、风扇的运转、放出装置调整，以及整站的操作、细节标准等。

3.焊头调试焊头调试密不可分，需要从电视塔、变压器起始位置等各个方面确保缺陷尽可能减少，调整焊管的位置和方向，调整焊管材料和水份，控制超温和工作时间，为高频焊管机的整个工作提供充分的保障。

在进行焊接操作的过程中，不仅需要控制操作的时间，还需要调整其他属性。

例如，焊接的速度不能太快或太慢，以避免焊接出现不均匀等问题，同时需要确保服务器了高频焊管机的工作要求，以充分满足操作要求。

4.采用合适的电源在调试高频焊管机时，我们需要根据设备的具体情况选择合适的电源，并确保电源稳定，工作正常。

根据设备版本、工作要求和功能需求等方面进行选择。

5.焊接机本身的工作环境高频焊管机的操作和质量还与工作环境有关。

要保持空气干燥、整洁，避免各种影响焊接工作的因素干扰，比如粉尘、霉菌等。

为此，我们需要将高频焊管机移动到干燥、无霉虫环境中工作，避免在一些恶劣环境下工作。

6.值得关注的测试仪器高频焊管机的调试还需要使用一些测试仪器，比如电缆测试仪等。

我们需要充分利用这些测试仪器进行各种测量，准确分析设备的工作情况。

焊管机组高频焊接常见的问题及解决方法
1.焊接不牢，脱焊，冷叠；
原因：输出功率和压力太小；
解决方法：1 调整功率；2 厚料管坯改变坡口形状；3 调节挤压力
2.焊缝两边出现波纹；
原因：会合角太大，
解决方法：1 调整导向辊位置；2 调整实弯成型段；3 提高焊接速度
3.焊缝有深坑和针孔；
原因：出现过烧
解决方法：1 调整导向辊位置，加大会合角；2 调整功率；3提高焊接速度
4.焊缝毛刺太高；
原因：热影响区太宽
解决方法：1提高焊接速度；2 调整功率；
5.夹渣；
原因：输入功率过大，焊接速度太慢
解决方法：1 调整功率；2 提高焊接速度
6.焊缝外裂纹；
原因：母材质量不好；受太大的挤压力
解决方法：1 保证材质；2 调整挤压力
7.错焊，搭焊
原因：成型精度差；
解决方法：调整机组成型模辊；
焊管机组的成型速度受到高频焊接速度的制约，一般来说，机组速度可以开得较快，达到100米/每秒，世界上已有机组速度甚至于达到400米/每秒，而高频焊接特别是感应焊只能在60米/每秒以下，超过10mm的钢板成型，国内机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/每秒。

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高频焊接机设备使用中常见到的问题
很多人在使用高频焊接机时都有会出现大大小小的故障问题，那么小编就来说说高频焊接机设备在使用中经常会出现这样那样的问题。

一、高频焊接机感应加热装置出现缺水时保护报警时，可能是这些原因：1.水管接反、2.水泵功率或压力流量不足（不能使用机床冷却泵）、水质差、3.水路有堵塞现象等。

这些问题很好解决。

水管接反了，只需重新接一下；水泵功率或压力流量不足时思可更换水泵扬程；水路堵塞时用气枪吹通即可。

二、高频焊接机出现过热保护报警时，可能是这些原因：冷却水量太少、水流量不足、水质太差、水路可能有堵塞现象、等。

三、高频焊接机出现过压保护报警时，可能的原因有：电网电压过高超过额定电压百分之十以上、在电力用电量低峰时使用等。

四、高频焊接机出现过流保护报警时，可能的原因有：自制的感应圈形状尺寸不正确、工件与感应圈间距过小、工件与感应圈之间或感应圈自身存在短路打火现象、配制好的感应圈在使用时受客户的金属夹具的影响或临近的金属物影响等
五、出现缺相保护报警时，可能的原因有：三相电严重不平衡，三相电有缺少一相，空气开关或供电线路中有一路断路等。

六、工作中易跳（突然停止工作），工件进出感应圈速度过快，工件与感应圈之间或感应圈自身存在短路打火现象，工件与感应圈之间的间隙过小，自制的感应圈形状尺寸不正确等。

高频焊管成型调整技术方法
高频焊管成型调整技术方法主要包括以下几种：
1. 调整焊管成型轮的位置和间距：通过调整焊管成型轮的位置和间距，可以改变焊管的弯曲度和直径大小，从而达到调整成型的目的。

2. 调整焊管成型轮的角度：通过调整焊管成型轮的角度，可以改变焊管的弯曲方向和角度，从而调整成型的形状。

3. 调整焊管成型轮的压力：通过调整焊管成型轮的压力，可以控制焊管的收缩程度和成型质量，从而达到成型调整的目的。

4. 调整焊管成型轮的转速：通过调整焊管成型轮的转速，可以控制焊管的成型速度和成型质量，从而实现调整成型的效果。

5. 调整焊管成型轮的加热温度：通过调整焊管成型轮的加热温度，可以改变焊管的塑性和成型性能，从而实现成型调整的效果。

以上是高频焊管成型调整技术方法的几种常见方法，根据实际情况和需求，可以采用单一或多种方法进行调整。

此外，还可以结合其他辅助设备和工艺参数进行综合调整，以达到最理想的成型效果。

电机电源问题
1、调压器坏，更换。接线松脱，重新拧紧
2、整流元件坏，更换
3、保险管烧坏，检查线路后更换
电机问题
1、碳刷不良，修理或更换
2、线圈烧坏，修理或更换电机
行走后不停止
接近开关不良
1、接近开关和感应块距离太远，调到合适位置
2、接近开关坏，更换
不能焊接
接线头不良
“焊接机”处线路不良，重新装好
继电器不良
常见的直缝焊机故障
直缝焊接在操作过程中或多或少都会出现一些故障，今天南京豪精把几种比较常见的直缝焊机故障给整理出来，并附上原因和解决方法。
故障
原因
对策
不匀动作
电源问题
1、检查电源接头，修理或更换
2、总停开关不能回位，修理或更换
3、控制板的保险管烧掉，检查线路是否短路再更换
不能对中
对中开关不良
修理或更换
“正转”继电器触电不良，更换
焊接电源不良
手动启动焊接电源，如不能起弧，更换焊机
以上就是南京豪精关于“直缝焊机故障原因及解决方法”的介绍，仅供参考。
转换开关不良
修理或更换
电磁阀不良
1、按电磁闪手动按钮动作，即线圈坏
2、按电磁闪手动按钮不动作，即阀体坏
机械问题
1、或对中气缸的气限流阀被锁死，反时针方向拧开
2、或对中针孔处卡死，清除杂质并加油
3、或对中气缸和定位针孔机构连接处脱落，拧紧
不能压工件
脚踏开关不良
1、修理或更换
2、线路松动、脱落，重新接好
电磁阀不良
3、按电磁闪手动按钮动作，即线圈坏
4、按电磁闪手动按钮不动作，即阀体坏
时间继电器不良
1、检查继电器有无送到，重新装好

高频焊缝组织及缺陷分析本文结合生产实际论述了ERW 焊接时输入热量、挤压力、焊接速度对熔合线宽度热影响区宽度、流线上升角的影响，对焊缝缺陷脆性断口、灰斑、夹杂物提出了见解，另外介绍了母材缺陷分层、夹杂物、带状组织对ERW 焊缝的危害性。

ERW 焊管具有成本低、生产效率高等优点，已成为石油、天然气以及煤炭输送主要选用管，随着ERW 焊管质量的提高有许多国家已用于套管和钻管方面。

为确保ERW 焊管的质量，各国都利用本国资源泉，从冶金质量和所轧制工艺提高焊管钢钟等级，采用各种焊接方式来保证焊缝质量，以满足钢管在高压防腐等方面的需求。

由于高频焊接时热量集中，焊缝很窄，再加上没有填充金属，要使接头的强度和韧性高于母材，达到设计要求，所以改麻改善高频焊接接头这个薄弱环节，提高强度和韧性是研究的中心。

1 高频焊缝金相组织高频焊缝的宏观组织是由腰鼓形、熔合线和金属流线组成。

1．1腰鼓形腰鼓形实际上是高频焊缝的热影响区。

它可以判定焊接规范的大小、要腰鼓形的宽窄焊接时输入热量大小有关，一般认变输入热量大小有关，一般认为输入热量愈大，腰鼓形愈窄，输入量愈小，腰鼓形愈窄，当输入热量一定时焊接速度愈慢，腰鼓形变窄，速度愈快，腰鼓愈窄。

图1 是理想的腰鼓形。

合理的腰鼓形为带钢厚度中心部分的热影响区宽度是板厚的四分之一到三分之一，它是用来控制输入量大小的判据。

图2是较宽的腰鼓形。

1．2亮线亮线也称熔合线焊合线，它是焊接时被加热到高温时脱碳，表面的炭被烧损或者是富炭的液相被挤出。

熔合线的宽窄是烛接时输入热量大小和成型挤压量的大小重要指标，是影响焊管质量的重要因素。

熔合线的宽窄世界各国没有统一的标准，一般为内近控标准，例如新日铁规定0.02-0.2mm,川崎要求小于0.1mm，原联邦德国规定0.02-0.12mm。

我国资料介绍在0.02-0.11mm。

有人认为熔合线小于0.02mm时是输入量不足或挤压量太大而产生，见图3，当热量不足时，蚕食状铁素体一般细小，熔合线模糊不清晰。

焊管机组高频焊接常见的问题及解决方法
1.焊接不牢，脱焊，冷叠；
原因：输出功率和压力太小；
解决方法：1 调整功率；2 厚料管坯改变坡口形状；3 调节挤压力
2.焊缝两边出现波纹；
原因：会合角太大，
解决方法：1 调整导向辊位置；2 调整实弯成型段；3 提高焊接速度
3.焊缝有深坑和针孔；
原因：出现过烧
解决方法：1 调整导向辊位置，加大会合角；2 调整功率；3提高焊接速度
4.焊缝毛刺太高；
原因：热影响区太宽
解决方法：1提高焊接速度；2 调整功率；
5.夹渣；
原因：输入功率过大，焊接速度太慢
解决方法：1 调整功率；2 提高焊接速度
6.焊缝外裂纹；
原因：母材质量不好；受太大的挤压力
解决方法：1 保证材质；2 调整挤压力
7.错焊，搭焊
原因：成型精度差；
解决方法：调整机组成型模辊；
焊管机组的成型速度受到高频焊接速度的制约，一般来说，机组速度可以开得较快，达到100米/每秒，世界上已有机组速度甚至于达到400米/每秒，而高频焊接特别是感应焊只能在60米/每秒以下，超过10mm的钢板成型，国内机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/每秒。

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高频直缝焊管机组的调整及常见生产故障的分析叙述了高频焊管生产前的准备工作和轧辊安装方法 , 以及在生产中的一些常见故障 ,并对故障原因进行了简要分析 , 提出了解决问题的具体方法 , 对焊管机组的作业人员有较强的指导作用。

1 焊接机常见故障焊接机的故障相对而言是比较多的 , 而且故障发生原因也比较复杂 , 往往是一个结果由多种原因引起 , 或者一个原因又可造成几个结果。

有些故障处理起来又很棘手。

下面我们先将划伤事故做个简要叙述。

1. 1 划伤在焊接机出现的管坯划伤主要由两个部位造成 , 一是导向机构 , 二是挤压焊接机构。

1. 1. 1 导向机构的划伤导向部位的划伤一般发生在管坯的两侧 , 如果装有导向套的导向结构调整不合理，管坯的上下两表面也会出现磨擦性的划伤，这种划伤的特点为创面比较大,连续性较强。

主要是因为导向套的高度位置不正确，或者是上下导向辊轴承损坏后，不能很好的控制管坯,使之与导向套产生磨擦后形成。

除此之外 ,当导向辊偏离轧制中心线太大时，导向套和导向辊的轴线相对差太大时 , 也都会造成管坯两侧的划伤。

1. 1. 2 挤压焊接机构划伤挤压辊所造成的划伤，主要发生在管坯的底部，原因大致有以下几点:(1 ) 孔型不吻合焊缝挤压结构有两辊式、三辊式和四辊式，只要组合的孔型不吻合 ,就很容易造成管坯表面划伤，两辊式结构尤为突出。

造成孔型不吻合的因素又很多，以两辊式结构为例 , 诸如轴承损坏；辊子轴向窜动;孔型大小不一样；两辊子高度位置不相同；轴弯曲以及装配不稳定等等。

(2) 高度匹配挤压辊孔型的下边缘应与轧制线的高度一致，而导向辊的高度是由管坯壁厚决定的。

如果导向辊的高度降低到一定极限时，挤压辊孔型的边缘圆角就会对管坯的底部造成划伤，特别是在挤压辊孔型的 R 圆角磨锐后，划伤就更容易发生。

(3) 挤压辊上挤压力不足特别是两辊结构的挤压辊装置 , 当上挤压力不足时 , 在管坯的张力用下 , 辊轴就会出现上仰角，使孔型边缘 R圆角突出，从而造成管坯下部的划伤。

高频直缝电焊钢管焊接质量的控制摘要通过对高频直缝电焊钢管生产过程中焊接缺陷的形成原因以及焊管在进行压扁试验时出现裂纹的原因进行分析,结合高频直缝电焊钢管的生产工艺参数与焊接质量之间关系所进行的试验,提出了对其生产工艺参数的控制方法,以提高焊管的焊接质量。

1前言高频直缝焊管是利用高频电流的趋肤效应和邻近效应,将成型好管坯的待焊边迅速地加热到一定的温度,在挤压辊的作用下完成焊接的。

由此可知,焊管的焊接质量由输入热量、焊接压力、开口角、管坯边缘形状、电极及阻抗器放置位置、水冷条件等因素所控制。

而上述这些因素又受到生产环境和其它因素的影响而产生波动,从而使得高频焊管的焊接质量不易控制。

市场需要高质量的焊管,而焊接质量是影响焊管质量好坏的决定性因素。

由资料可知,高频直缝焊管生产中出现的焊缝裂纹可分为九类,其中大部分通过水压试验或肉眼即可观察到,对这些裂纹,其它资料已有较详细的介绍,不在此作讨论。

本文主要针对外表观察不到、但在进行压扁试验时焊缝出现裂纹的这一类焊接质量缺陷进行研究,并结合临钢焊管生产的实际情况,提出了一些工艺的控制方法,以对实际生产提供参考依据。

2焊接缺陷的形成原因临钢焊管厂生产使用的原料主要为Q235A、Q235B等碳素结构钢热轧钢带,在60或114成型定径机组上经成型、焊接为高频电焊钢管。

进行压扁试验时,在焊缝上出现裂纹的地方主要有两处,分别为熔合线和距熔合线1～3mm的部位,前者只占不合格试样总数的10%,而后者则占90%。

对出现裂缝的试样,在进行酸蚀后观察其低倍组织, 焊缝区的形貌大致可分为如图1所示的几种。

下面就各种裂纹的形成原因作一探讨。

2.1在焊缝熔合线上出现裂缝在焊缝熔合线上出现的裂缝,大部分表现为通长的裂缝。

这说明管坯两边缘的金属, 相互之间没有充分的结合,在结合面上可能存在空气、夹杂、空隙等缺陷,即熔合线上的金属原子,其间距超过了正常金属晶体间的距离,于是,在熔合线两侧受到张力作用时,首先在熔合线上出现裂缝,导致焊缝开裂。

１前言临钢曾在Φ１１４ｍｍ机组上用宽１４４．５±０．５ｍｍ、厚３．５ｍｍ的纵剪带钢，生产 Φ４０ｍｍ直缝电焊钢管。在生产中，即使压轮上下沿靠合到一起，也明显看出挤压力不足，以至 成型后的管坯边缘不能很好地焊合。但同样的原料在Φ６０ｍｍ机组上生产时，焊管的焊接质量和 外观质量都达到了国家标准。而且，此二机组挤压辊孔型的设计方法完全相同。为此，对此２套焊 管机组的孔型设计及生产参数进行了测量分析。经反复计算研究，初步认定其主要原因是所选用的 管坯宽度计算公式不能客观反映实际情况。而管坯宽度又是轧辊孔型设计的主要依据，若管坯宽度 选择不当，将直接影响焊管的质量。因此，有必要对管坯宽度计算公式以及孔型设计中的一些问题 进行研究和探讨。２原管坯宽度计算在设计和生产中存在的问题２．１管坯宽度计算管坯宽度的计 算公式很多，临钢选用了以下公式〔１〕：Ｂ＝（Ｄ－ｔ）π＋Δ１Ｂ＋Δ２Ｂ＋Δ３Ｂ（１）式 中Ｂ＿＿管坯宽度／ｍｍ；Ｄ＿＿焊管直径／ｍｍ；ｔ＿＿管坯厚度／ｍｍ；Δ１Ｂ＿＿成型余量 ／ｍｍ，Ｄ／ｔ＝８～１５时，Δ１Ｂ＝ｔ／２；Ｄ／ｔ＝１６～２５时，Δ１Ｂ＝（２／３）ｔ ；Δ２Ｂ＿＿焊接余量／ｍｍ，ｔ－１．１～４．０时，Δ２Ｂ＝（２／３）ｔ；Δ３Ｂ＿＿定径 余量／ｍｍ，Ｄ＝３６～４８时，Δ３Ｂ＝１．３ｍｍ；Ｄ＝９６～１２０时，Δ３Ｂ＝２．６ｍ ｍ。现将Φ４０ｍｍ和Φ１００ｍｍ焊管的相关参数代入式（１），计算出的各项值列于表１。表 １Φ４０、Φ１００ｍｍ焊管有关参数计算值焊管规格成型余量焊管余量定径余量管坯宽度ｍｍΔ Ｂ１／ｍｍΔＢ２／ｍｍΔＢ３／ｍｍＢ／ｍｍΦ４０１．７５２．３３１．３０１４５．２０Φ １００３．００２．６７２．６０３５３．８０因此，Φ４０ｍｍ和Φ１００ｍｍ焊管用带钢的宽 度分别为１４５．０±０．５ｍｍ和３５３．８±１．０ｍｍ。但由于纵剪机组的原因，Φ４０ｍ ｍ焊管用带钢的宽度实际剪切为１４４．５±０．５ｍｍ。２．２带钢变形分析横断面为矩形的带 钢，经过成型区一系列成型轧辊作用后，在焊接挤压辊处，横断面变形为大致圆筒状，其形状如图 １。图１待焊合管坯的横断面形状如将管坯边缘处待接合的面称为焊边，由图１可知，焊边在相遇 时不平行，资料〔２〕介绍，管子外径为Φ２８～Φ４８ｍｍ时，焊边斜度β≤１２°；管子外径 为Φ１１４～Φ１２７ｍｍ时，焊边斜度β≤１０°。当然，随成型方式、成型辊的使用、调整状 况及带钢材质的不同，焊边斜度的大小有一定差别。实测了管坯在挤压辊处的几何尺寸，并通过计 算后得知，Φ４０ｍｍ焊管的焊边斜度为１０°～１４°，Φ１００ｍｍ焊边斜度为６°～１０° ，并且焊边斜度在上述范围的下限部分居多。实测的部分参数见表２。表２Φ４０ｍｍ、Φ１００ ｍｍ焊管部分参数实测值焊管规变形方法带钢宽带钢厚焊边斜外周长格／ｍｍ度／ｍｍ度／ｍｍ度 ／（°）度／ｍｍΦ４０双半径１４４．５３．５１２１５５Φ１００“Ｗ”３５３．８４．０８ ３６５带钢在冷弯为圆筒形的变形过程中，带钢外侧产生拉应力，内侧产生压应力，中性层无内应 力，即带钢在冷弯成型过程中，中性层的长度不发生变化。带钢在经成型区的轧辊变形后，出导向 辊后的形状如图２所示。设带钢中性层半径为Ｒ中，则有Ｒ中＝ｒ＋ｋｔ（２）式中ｒ＿＿内圆半 径／ｍｍ；ｋ＿＿马洛夫数据，或称中性层系数，对Φ４０ｍｍ焊管，ｋ＝０．４５５；对Φ１０ ０ｍｍ焊管，ｋ＝０．４９５。ｔ＿＿管坯厚度／ｍｍ。图２带钢成型后出导向辊的形状假设带钢 在成型过程中成型余量为０，即带钢的中性层长度不发生变化。由图２可知，带钢的外圆周长度Ｌ 为：Ｌ＝（２π－α）［Ｂ／（２π－α）＋（１－ｋ）ｔ］－２（１－ｋ）ｔβ＝Ｂ＋ｔ［（１ －ｋ）（２π－α）－２β］（３）式中α＿＿角度／ｒａｄ，对Φ４０ｍｍ焊管，α＝０．４７ ｒａｄ；对Φ１００ｍｍ焊管，α＝０．２８ｒａｄ；β——焊边斜度／ｒａｄ；Ｂ＿＿实测管坯 宽度／ｍｍ；ｋ＿＿中性层系数；ｔ＿＿管坯厚度／ｍｍ。将有关数据代入式（３），则有Φ４０ ｍｍ焊管：Ｌ＝１５４．８（ｍｍ）；Φ１００ｍｍ焊管：Ｌ＝３６５．４（ｍｍ）。将上述计算 结果同表２中实际生产时测得的管坯外圆周长比较，相差甚微。如考虑测量中的误差，则可认为其 基本相等，即成型余量为零，并非式（１）中所表述的Δ１Ｂ。因此，可以认为带钢在成型过程中 ，沿圆周方向没有成型余量，或者说其值很微小，以致于可认为其值为零。而由式（１）得出的带 钢在成型过程中宽度要减小，与事实不符，这样很容易对生产中的轧辊调整产生误导。在成型轧辊 中，能有效减小带钢宽度的只有部分立辊和闭口孔型，要实现带钢宽度的减小，则往往对闭口孔的 轧辊施以过大的压下量，很容易造成焊边缺肉、压坑，使焊接时焊接温度极不稳定，并容易造成翻 车，损坏设备。所以，如果轧辊的孔型完全按式（１）的思想进行设计，则生产很难顺利进行，这 就是造成在Φ１１４ｍｍ机组无法生产Φ４０ｍｍ焊管的原因。３管坯宽度计算方法及对成型过程 的影响３．１管坯宽度计算方法通过对焊管生产过程的综合分析，建议按下式计算管坯宽度：Ｂ＝ （Ｄ－２ｔ＋２ｋｔ）π＋Δ１Ｂ＋Δ２Ｂ（４）式中Ｄ——焊管直径／ｍｍ；ｔ——带钢厚度／ ｍｍ；Δ１Ｂ——焊接余量／ｍｍ，建议为０．３５ｔ；Δ２Ｂ——定径余量／ｍｍ，按机组能力 确定；ｋ——马洛夫数据，或称中性层系数，见表３。３．１．１焊接余量的确定表３马洛夫数据 Ｄ／ｔ８１０１２１４１６２０２４２８≥３２ｋ０．４１０．４３０．４４０．４５０．４６０ ．４７０．４８０．４９０．５０由资料〔１，２〕可知，当带钢厚度ｔ＝１．１～４．０ｍｍ时 ，焊接余量Δ１Ｂ＝（２／３）ｔ。而据资料〔３〕介绍，在使用４．５ｍｍ厚的带钢生产Φ１０ ０ｍｍ焊管时，Δ２Ｂ＝１．４～１．８ｍｍ为最佳。综合其它各规格的实验结果，当Δ１Ｂ＝（ ０．３０～０．４５）ｔ时焊缝质量最好，此时相应的挤压力为４０～５０ｋＮ。针对各文献的不 同观点，就焊接余量等工艺参数与焊缝质量之间的关系，进行了大量实验。其结果为，当ｔ＝２． ７５～４．５０ｍｍ时，Δ１Ｂ＝１．０～１．８ｍｍ时焊接质量最佳。以０．３５ｔ为焊接余量 控制目标值时，焊管的冷弯和压扁试验合格率稳定提高，其试验结果与资料介绍基本相同，只是当 管径大时焊接余量取值较小，管径小时取值较大。３．１．２定径量的分配以Φ１００ｍｍ焊管为 例，式（１）中的定径余量Δ３Ｂ＝２．６ｍｍ，减径量ΔＤ＝０．８３ｍｍ。按平均分配定径余 量的办法，则各道次的减径量为０．２０７ｍｍ。但实际生产中没有成型余量，且焊接余量也与式 （１）不同。要保证成型和焊接质量，则此二余量多余的余量为Δ１Ｂ＋Δ２Ｂ－０．３５ｔ）＝ ４．２７ｍｍ。因此，定径第一道轧辊的定径量将达到０．２０７＋４．２７０／π＝１．５７ｍ ｍ，远大于全部预设的定径量。这将造成定径负荷分配严重不均，且易造成设备损坏。在生产中为 保证管外径尺寸，一般将成型余量和焊接余量多余部分转到定径中，这样实际的定径余量远大于式 （１）给定的值。式（４）的定径余量Δ２Ｂ根据机组能力和减径量确定。３．２挤压辊孔型半径 的确定由资料〔１〕知，根据式（１）设计时挤压辊孔型半径为ＲＪ＝ＲＴ－ΔＤ／２（５）式中 ＲＴ＿＿成品管半径／ｍｍ；ΔＤ＿＿定径量／ｍｍ，ΔＤ＝Δ３Ｂ／π。由此计算出Φ４０、Φ １００ｍｍ焊管的挤压辊半径分别为２４．２ｍｍ和５７．４ｍｍ，管坯在经过挤压辊时，如有足 够大的高频电流，则焊接余量（Ｌ－２πＲＪ）分别为２．９５ｍｍ和４．３４ｍｍ，其值远大于 生产中所需的挤压量。如按此生产，则很难保证焊缝质量。为此，只有加大辊沿间隙。所以，在此 建议采用下式计算挤压辊孔型半径：ＲＪ＝（Ｂｍｉｎ－Δ１Ｂ）／２π＋（１－ｋ）ｔｍｉｎ（ ６）式中Ｂｍｉｎ＿＿管坯宽度允许的最小值／ｍｍ；ｔｍｉｎ＿＿带钢厚度允许的最小值／ｍｍ ；管坯为最小实体尺寸时，按（６）式计算所得的挤压辊半径，可获得最佳焊接质量。在生产过程 中，可根据原料的实际情况适当调整焊接挤压辊之间的距离，使焊管坯以平椭圆状进行焊接，还可 适当减少焊边斜度，有益于焊缝质量的提高。３．３设计与应用在计算焊管用带钢宽度时，Δ１Ｂ 、Δ２Ｂ、ｋ为确定值，将焊管直径及带钢厚度所允许的最大值及最小值代入（４）式，则得到一 个带钢宽度值的允许变化范围，再依据带钢生产方式确定带钢的宽度和公差。现将Φ４０ｍｍ和Φ １００ｍｍ焊管的相关参数代入式（４），计算出的各项值列于表４，以便与表１比较（Δ２Ｂ根 据机组能力确定）。表４Φ４０、Φ１００ｍｍ焊管有关系数计算值焊管规格焊接余量定径余量管 坯宽度减径量ｍｍΔ１Ｂ／ｍｍΔ２Ｂ／ｍｍΔＢ／ｍｍｍｍΦ４０１．４０３．１０１４５．０ ０１．００Φ１００１．６０４．７０３５３．００１．５０在进行孔型设计时，可按如下原则进 行：在挤压辊前的成型轧辊孔型，以原料的最大实体尺寸进行设计；定径辊的孔型则以原料为最大 实体时焊接后的管坯尺寸为初始值，产品的负偏差之半为目标值进行定径负荷的平均分配。４结论 （１）带钢在成型过程中宽度变化甚微，在设计中计算管坯宽度时可不考虑这一变化。（２）新管 坯宽度计算公式客观地反映了带钢在成型、焊接和定径过程的实际情况，对轧辊设计和成型调整具 有一定的指导意义。直缝焊管用带钢宽度的计算及相关问题@刘庚申@樊启法$山西省临汾钢铁公 司焊管厂直缝焊管，成型余量，焊接余量，管坯宽度通过对带钢在成型过程中的实测数据进行分析 、计算，并依据对生产工艺参数与焊接质量之间关系所进行的实验结果，指出了原带钢宽度计算公式中的不足，并分析了此公式对生产所造成的影响。通过综合分析，提出了新的管坯宽度计算公式，以及在孔型设计中应注意的问题。１杜维臣．高频直缝电焊管生产．北京：冶金工业出版社，１９８５．２吴凤悟．国外高频直缝焊管生产．北京：冶金工业出版社，１９８７．３吴凤悟等译．

图8压扁后半焊接试样
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。
C型曲线顶点位置
½ 板厚的处 ½ 板厚的上部 ½ 板厚的下部
成型质量 板边受力情况 带钢边缘成型形态形状
好
内=外
I型
差
内＞外
结束语
判断焊管成型焊接质量的因素很多，如带钢边缘成型形态、错边量、内外
毛刺的形态、焊接挤压量、焊接温度、阻抗器、冷却水、高频焊接金相试验等，
只有对成型焊接各个影响因素做到十分全面的了解，才能够快速、准确的判断焊
接的状况。
参考文献
【1】王如涛、张艳军、白春生、张海军 高频焊管焊接质量分析[J]. 承钢技术， 2000（2）：16-18.
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
二、带钢边缘形态对焊接质量的影响
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
原因2 两挤压边辊高度不同或者挤压辊框倾斜
原因3
板边质量原因。带钢存在镰刀弯、波浪弯等缺陷，或者带钢单侧板边发生磨 损。
（4）焊缝的扭转 。
图13焊缝的扭转
原因1 两焊接边辊高度不同，可以通过在水平辊辊框底部或侧部增减金属垫片校正。
原因2
两挤压边辊辊位沿焊管轧制中心不对称，导致两挤压边辊对管坯施力不等， 造成管坯发生扭转。

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。

高频焊管机的调试技巧高频焊管机是一种用于生产钢管的设备，它采用高频感应加热技术，将钢带加热至熔点后进行焊接，最终形成钢管。

在生产过程中，高频焊管机的调试非常重要，它直接影响到钢管的质量和生产效率。

本文将介绍高频焊管机的调试技巧，希望能够对生产厂家和操作人员有所帮助。

一、设备检查在进行高频焊管机的调试之前，首先需要对设备进行检查，确保其正常运行。

具体包括以下几个方面：1.检查电源：检查电源是否正常，并检查电源线路是否接地良好。

2.检查水冷系统：检查水冷系统中的水是否充足，水冷器是否正常工作，水路是否畅通。

3.检查气路系统：检查气路系统中的空气压力是否正常，气路阀门是否开启。

4.检查主机系统：检查主机系统中的传动装置是否正常，轴承是否润滑充分，主机的转速是否符合要求。

二、调试步骤1.调整电流：根据钢带的厚度和宽度，调整高频焊管机的电流大小。

一般来说，电流大小应该在生产厂家提供的范围内，过高或过低都会影响钢管的质量。

2.调整感应线圈：高频焊管机的感应线圈是将电能转化为热能的重要部件，其调整非常关键。

感应线圈的位置和大小应该与钢带的厚度和宽度匹配，以确保钢带在加热过程中受到均匀的热量。

3.调整焊接速度：焊接速度是影响钢管质量和生产效率的关键因素之一。

焊接速度过快会导致焊缝不牢固，过慢则会影响生产效率。

因此，在调试过程中，需要根据实际情况逐步调整焊接速度，找到最佳的生产速度。

4.调整冷却水量：高频焊管机在加热过程中会产生大量的热量，需要通过冷却水来冷却设备和钢管。

冷却水的流量和温度都需要进行调整，以确保钢管在生产过程中不受过热的影响。

5.调整切割长度：高频焊管机在生产过程中需要对钢管进行切割，切割长度需要根据客户的要求进行调整。

在调试过程中，需要根据实际情况逐步调整切割长度，找到最佳的生产效率。

三、注意事项1.安全第一：高频焊管机是一种高温设备，操作人员需要保持警惕，避免发生意外事故。

在操作前需要穿上防护服和防护眼镜，确保自身安全。

高频焊管机的调试技巧高频焊管机是一种常用于管道制造和加工的设备，它能够将金属管材通过高频电流加热并焊接在一起，从而形成管道。

在使用高频焊管机进行管道制造时，需要对设备进行调试，以保证焊接质量和生产效率。

本文将介绍高频焊管机的调试技巧，帮助读者更好地掌握该设备的使用方法。

一、设备检查在使用高频焊管机进行管道制造之前，首先需要对设备进行检查。

检查内容包括：电缆连接是否牢固，电源是否正常，水冷系统是否正常，气源是否正常等。

如果检查发现问题，需要及时解决，确保设备正常运行。

二、调试高频电源高频焊管机的高频电源是设备的核心部分，需要进行精确的调试。

在调试高频电源时，需要将设备连接至电源，并打开设备。

随后，需要调节高频电源的频率和功率，以适应不同的管材和焊接厚度。

一般来说，焊接厚度越大，需要的功率就越大。

因此，在调试高频电源时，需要根据实际情况进行调节。

三、调试夹紧装置高频焊管机的夹紧装置是焊接过程中的关键部分，需要进行精确的调试。

在调试夹紧装置时，需要将管材放入夹紧装置中，并将夹紧装置固定在合适的位置。

随后，需要调节夹紧装置的压力和位置，以确保管材能够牢固地固定在夹紧装置中，并保证焊接位置的准确性。

四、调试冷却系统高频焊管机的冷却系统是设备的重要组成部分，需要进行精确的调试。

在调试冷却系统时，需要确保水冷系统和气冷系统正常运行，以保证设备的正常使用。

同时，需要根据实际情况调节冷却系统的参数，以确保管材的焊接质量和生产效率。

五、调试传动系统高频焊管机的传动系统是设备的重要组成部分，需要进行精确的调试。

在调试传动系统时，需要确保传动系统正常运行，以保证设备的正常使用。

同时，需要根据实际情况调节传动系统的参数，以确保管材的焊接质量和生产效率。

六、调试控制系统高频焊管机的控制系统是设备的重要组成部分，需要进行精确的调试。

在调试控制系统时，需要确保控制系统正常运行，以保证设备的正常使用。

同时，需要根据实际情况调节控制系统的参数，以确保管材的焊接质量和生产效率。

高频焊接制管是最快和最有效的制管方法，但高频焊接制管会产生各种各样的焊接缺陷。

分析了高频焊管生产中夹杂物、预弧、熔合不足、边部熔合不足、中部溶合不足、粘焊、铸焊、气孔、跳焊等9种常见焊接缺陷产生的原因及其防止措施。

1 高频焊接工艺简介高频焊接制管，钢带被送入成型机，变成圆筒状管坯通过感应圈或接触焊角（图1），感应圈附近的磁场产生感应电流通过钢带边缘，钢带边缘由于自身电阻产生的电阻热而被加热，加热的钢带边缘经挤压辊挤压成焊缝。

高频焊接没有添加金属，实际上是一种锻焊。

图2为钢带边缘经过挤压辊时，液态金属和氧化物被挤出焊缝的情况。

如果产生控制比较好，熔合面不会残留熔融金属或氧化物。

如果切割一块焊缝试样进行抛光、腐蚀并在金相显微镜下观察，正常的高频焊接区域形貌如图3所示。

热影响区形状像一个腰鼓，这是因为进入钢带边缘的高频电流从钢带边缘的端部和边部进入钢带产生热量。

热影响区颜色比母材金属略深一些，因为焊接时碳向加热的钢带边缘扩散，焊缝冷却时被吸收在钢带边缘。

特别靠近钢带边缘的碳氧化成CO 或二氧化碳，剩余的铁没有碳，颜色变浅。

高频制管可能出现各种各样的焊接缺陷。

每种缺陷有许多不同的名称，目前没有公认的专业术语。

下面给出缺陷的名称，括号内为缺陷的另一常用名称：（1）夹杂物（黑色过烧氧化物）；（2）预弧（白色过烧氧化物）；（3）熔合不足（开缝）；（4）边部熔合不足（边缘波浪）；（5）中部熔合不足（中部冷焊）；（6）粘焊（冷焊）；（7）铸焊（脆性焊）；（8）气孔（针孔）；（9）跳焊。

这些缺陷不是全部的但是最常见的高频焊接缺陷。

2.1 夹杂物（黑色过烧氧化物）这类缺陷是金属氧化物没有随熔融金属挤出而被夹在熔合面上。

这些金属氧化物是在V型口熔融金属表面开成的，在V型口，如果钢带边缘的接近速度小于熔化速度，熔化速度高于熔融金属排出速度，在V型口机顶点之后形成一个含有熔融金属和金属氧化物的狭窄扇形区，这些熔融金属和金属氧化物经过正常的挤压不能完全排出，从面形成一个夹杂带，如图4所示。