高频焊管生产流程：[1]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。
编辑本段高频焊管生产中操作对焊接质量的影响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搭焊等缺陷。
因此应根据不同的品种规格在实际中求得与之相适应的最佳焊接压力。
根据实践经验单位焊接压力一般为20~40MPa。
?由于管坯宽度及厚度可能存在的公差,以及焊接温度和焊接速度的波动,都有可能涉及到焊接挤压力的变化。
焊接挤压量一般通过调整挤压辊之间的距离进行控制,也可以用挤压辊前后管筒周差来控制。
3 焊接速度?焊接速度也是焊接工艺主要参数之一,它与加热制度、焊缝变形速度以及相互结晶速度有关。
在高频焊管时,焊接质量随焊接速度的加快而提高。
这是因为加热时间的缩短使边缘加热区宽度变窄,缩短了形成金属氧化物的时间,如果焊接速度降低时,不仅加热区变宽,而且熔化区宽度随输入热量的变化而变化,形成内毛刺较大。
在低速焊时,输入热量少使焊接困难,若不符合规定值时易产生缺陷。
?因此在高频焊管时,应在机组的机械设备和焊接装置所允许的最大速度下,根据不同规格品种选择合适的焊速。
4 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。
5 感应器及阻抗器的放置位置5.1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。
5.2 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。
?6 管坯的几何尺寸及形状要求6.1焊管坯的几何尺寸管坯的宽度和厚度偏差大,会改变边缘的加热温度和挤压量,合格的产品必须要求管坯的宽度和厚度在公差范围之内。
6.2管坯形状及相接形式如果管坯边缘存在挠曲、镰刀弯及波皱等现象,通过成型机时就会偏离孔型中心,造成带钢两边弯曲。
轧辊调整不良也会造成带钢跑偏或管坯扭曲等缺陷,造成影响焊接质量或根本无法焊接的后果。
管坯两端焊接时要求两端全部厚度相接,管坯两边缘不但要平直而且要平行。
纵剪带钢时圆盘剪刃间隙过大或刀刃磨损严重造成带钢边缘毛刺过大,也易产生焊接后裂纹。
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、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大。
1）钢管焊缝间隙的控制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量,使得焊缝间隙控制在1～3mm,并使焊口两端保持齐平。
焊缝间隙控制得过大,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;焊缝间隙控制得过小,由于热量过大,造成焊缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量。
2）高频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上,感应圈前端距挤压辊中心线的距离,在不烧损挤压辊的前提下,应视钢管的规格而尽量接近。
若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;反之感应圈易烧毁挤压辊。
3）阻抗器位置的调控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。
阻抗器应放置在V形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处,使其中心线与管筒中心线一致。
如阻抗器位置放置的不好,影响焊管的焊接速度和焊接质量,使钢管产生裂纹。
4）高频焊接工艺参数——输入热量的控制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量。
