成形后的管坯送(song)入焊接(jie)(jie)(jie)機組,焊接(jie)(jie)(jie)成鋼管。都有一條(tiao)焊縫(feng)(直縫(feng)或螺(luo)旋焊縫(feng))可以(yi)搭接(jie)(jie)(jie),也可以(yi)對接(jie)(jie)(jie)。目前大多(duo)數采用對接(jie)(jie)(jie),搭接(jie)(jie)(jie)的焊管越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)少。
對接焊管的焊接方(fang)法有很(hen)多,其中主(zhu)要有:
1. 壓力焊(han)(han)(han),是利用(yong)金屬加熱至焊(han)(han)(han)接溫度,并在壓力下(xia)焊(han)(han)(han)合,如爐(lu)焊(han)(han)(han)、電(dian)焊(han)(han)(han)等;
2. 熔化焊(han),是利用(yong)金屬熔化而焊(han)合在一(yi)起,如(ru)電(dian)弧焊(han)、、電(dian)子(zi)束焊(han)等。
此外,還有釬焊等專門用于小直徑管焊接。目前直徑小于610mm的中小直徑焊管主要采用高頻電焊,大直徑管則采用埋弧電焊。
一、感應焊(han)(han)與(yu)電阻焊(han)(han)
高(gao)(gao)頻(pin)焊接(jie)(jie)主(zhu)要(yao)是(shi)利用高(gao)(gao)頻(pin)電(dian)(dian)流(liu)的趨膚(fu)效應和(he)(he)臨近效應,使電(dian)(dian)流(liu)高(gao)(gao)頻(pin)集(ji)中(zhong)在(zai)待焊邊上,從而能在(zai)百分之(zhi)一(yi)秒時間內將其(qi)加熱到焊接(jie)(jie)溫(wen)度(1250~1430℃),然后在(zai)擠壓輥的作用下(xia)進行壓力焊接(jie)(jie)。根據向被焊件饋電(dian)(dian)方式不同,可分為感應焊和(he)(he)電(dian)(dian)阻焊(接(jie)(jie)觸焊)。
感(gan)(gan)應(ying)(ying)焊(han)(han)通(tong)常是(shi)在距會(hui)合(he)點30~300mm處繞管坯(pi)套上一感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)。根據(ju)被焊(han)(han)件形狀不同,感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)用平面(mian)的(de)或曲面(mian)的(de)空心水冷導(dao)體(ti)材料(liao)制成(cheng)。當感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)通(tong)過高頻(pin)電(dian)(dian)流時,管坯(pi)上感(gan)(gan)應(ying)(ying)出(chu)電(dian)(dian)流,由于(yu)鄰近效應(ying)(ying),極(ji)大部分(fen)電(dian)(dian)流沿待焊(han)(han)邊流過,并(bing)在會(hui)合(he)點形成(cheng)回路。為了減少這部分(fen)無(wu)效電(dian)(dian)流,采用內(nei)外(wai)磁導(dao)體(ti),其長度應(ying)(ying)等于(yu)感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)長度。感(gan)(gan)應(ying)(ying)焊(han)(han)主要用于(yu)Φ150~160mm以下的(de)焊(han)(han)管機組。
接(jie)觸(chu)(chu)(chu)焊是借助(zhu)于(yu)(yu)兩個觸(chu)(chu)(chu)頭(電極或(huo)焊腳(jiao))把(ba)高頻電流(liu)(liu)傳到管坯上。焊接(jie)電流(liu)(liu)沿管坯坡(po)口(kou)兩側流(liu)(liu)過(guo),并通過(guo)擠壓(ya)輥(gun)附近(jin)的(de)坡(po)口(kou)兩側會合點(dian)形成回路。在(zai)管兩側坡(po)口(kou)上的(de)電流(liu)(liu)方向是相反的(de),因(yin)此,鄰近(jin)效(xiao)應(ying)使電流(liu)(liu)集(ji)(ji)中于(yu)(yu)坡(po)口(kou)的(de)表(biao)面,電流(liu)(liu)頻率越高,電流(liu)(liu)就(jiu)越集(ji)(ji)中于(yu)(yu)其表(biao)面。管內的(de)阻抗(kang)器提(ti)高了坡(po)口(kou)加熱的(de)集(ji)(ji)中程度,因(yin)為(wei)它增大了電流(liu)(liu)環(huan)繞管坯流(liu)(liu)過(guo)的(de)感(gan)抗(kang)。接(jie)觸(chu)(chu)(chu)焊一般用于(yu)(yu)較(jiao)大直徑焊管機組的(de)生產。兩種(zhong)方法(fa)的(de)原(yuan)理如圖15-14所示。
上述兩種焊(han)接(jie)方法具有一系列優點:焊(han)縫(feng)熱影響(xiang)區(qu)小,加熱速(su)(su)度快(kuai),焊(han)接(jie)速(su)(su)度高,焊(han)縫(feng)質量(liang)好。
二、電阻焊和感應(ying)焊的特點
1. 感應(ying)焊的特點
感(gan)應焊(han)由于線圈包在被焊(han)鋼管的(de)(de)外部,從(cong)根本(ben)上(shang)消(xiao)(xiao)除了(le)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)由于電(dian)(dian)極的(de)(de)開路(lu)所引起(qi)的(de)(de)設備(bei)故障,從(cong)而提高了(le)設備(bei)利用(yong)率和(he)降低(di)了(le)成本(ben);焊(han)接(jie)過程穩定,焊(han)接(jie)質量好,焊(han)縫表面光(guang)潔;因為(wei)沒有(you)電(dian)(dian)極壓力(li),最適用(yong)于焊(han)接(jie)薄壁管;由于不用(yong)觸點材料(liao),不僅節(jie)約(yue)了(le)貴(gui)重的(de)(de)有(you)色金屬,而且也消(xiao)(xiao)除了(le)因更(geng)換(huan)電(dian)(dian)極而造(zao)成的(de)(de)停機(ji);焊(han)接(jie)調整(zheng)比(bi)較容易和(he)方便。但感(gan)應焊(han)最大(da)(da)的(de)(de)缺(que)點是功(gong)率消(xiao)(xiao)耗比(bi)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)大(da)(da),而且焊(han)速也比(bi)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)低(di)。
2. 電阻焊的特點
由(you)于電阻焊(han)(han)的(de)熱能高度集中(zhong)于焊(han)(han)縫(feng)上,焊(han)(han)速(su)較高;焊(han)(han)接質(zhi)量好,主要體現(xian)在沒有(you)“跳焊(han)(han)”現(xian)象;熱影響(xiang)區小(xiao),自冷作用強,焊(han)(han)縫(feng)不(bu)易氧化;耗電少,效率高;焊(han)(han)接區平滑(hua)、美觀(guan);焊(han)(han)接用電極結構簡(jian)單,消耗低,容易調整。但由(you)于部分回(hui)路采用的(de)是(shi)高壓,因此要求高的(de)絕緣度;屏蔽不(bu)好時(shi),高頻信號對(dui)電訊器材有(you)干擾,對(dui)人體也有(you)一(yi)定危害(hai)。
三、其(qi)他(ta)焊接方法
電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接是利用(yong)(yong)電(dian)極間電(dian)弧(hu)放(fang)電(dian)原理(li)產(chan)生的(de)高溫,使焊(han)(han)(han)(han)絲和(he)待焊(han)(han)(han)(han)金屬熔化而(er)焊(han)(han)(han)(han)合。其中(zhong)接在(zai)生產(chan)大直徑鋼(gang)管(guan)中(zhong)應用(yong)(yong)極為(wei)廣泛。埋弧(hu)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)管(guan)生產(chan)中(zhong)分直縫(feng)和(he)螺旋(xuan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)兩種,直縫(feng)焊(han)(han)(han)(han)根據(ju)管(guan)子壁(bi)厚和(he)耐壓要求采用(yong)(yong)單面(mian)焊(han)(han)(han)(han)或雙面(mian)焊(han)(han)(han)(han),螺旋(xuan)焊(han)(han)(han)(han)一般采用(yong)(yong)雙面(mian)焊(han)(han)(han)(han)。
1. 埋弧焊接
鋼管(guan)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)在帶有(you)(you)自(zi)動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)關的(de)專用電焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機上(shang)進行,如(ru)圖15-15所(suo)示。待焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼板或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫對(dui)接(jie)處有(you)(you)坡(po)口(kou),在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中有(you)(you)送(song)(song)絲機構(gou)將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲盤上(shang)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲連續不斷地送(song)(song)入(ru)此坡(po)口(kou)之內,維對(dui)和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)筒坡(po)口(kou)之間形(xing)成(cheng)電弧(hu)(hu),借(jie)助于電弧(hu)(hu)將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)壁熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。而粒狀焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥由貯料槽內經過(guo)金屬送(song)(song)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲之前,覆蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)口(kou),當焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)頭或(huo)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼管(guan)移動速(su)度于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度一(yi)致(zhi)時,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)繼(ji)續進行。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang)覆蓋(gai)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥70%~80%未(wei)熔(rong)化(hua)(hua)(hua),由吸收(shou)(shou)嘴吸收(shou)(shou)并回送(song)(song)到焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥貯料槽內,以(yi)便再次使用。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金屬最初呈液體狀態,然(ran)后冷卻成(cheng)致(zhi)密的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金屬表面上(shang)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥冷卻后形(xing)成(cheng)極易清(qing)除的(de)硬殼。
2. 保護弧焊(han)
保(bao)護氣體(ti)電弧焊接(jie)電極的性質分為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊(han)
TIG電弧(hu)(hu)焊(han)管裝置(zhi)如圖15-16所(suo)示(shi),其鎢極(ji)(ji)不熔化,只利(li)用鎢極(ji)(ji)與焊(han)件之間(jian)的(de)電弧(hu)(hu)所(suo)產生的(de)高溫,使(shi)帶鋼邊部(bu)熔化形成(cheng)(cheng)(cheng)熔池,在一定壓(ya)力作用下將(jiang)帶鋼邊部(bu)焊(han)合。為(wei)防止氧化,電弧(hu)(hu)和熔池均(jun)處于惰性氣體(ti)保護之下,電極(ji)(ji)在焊(han)接處于上方1.5~3mm,距離太(tai)大造成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)量散失,金屬加熱(re)不良。電弧(hu)(hu)柱的(de)溫度(du)約為(wei)5000~8000℃,電弧(hu)(hu)產生的(de)熱(re)量和電弧(hu)(hu)的(de)電流強(qiang)度(du)及電壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)比例。
B MIG電弧焊
MIG電弧焊(han)所有電極是與金屬相同(tong)或相近的金屬焊(han)絲。在焊(han)接過(guo)程中,電極同(tong)時熔化,在惰(duo)性氣體保護下,熔化的焊(han)絲滴入熔池(chi)中,由電極金屬和(he)帶鋼金屬形(xing)成焊(han)縫。
3. 等離子焊接
原(yuan)理(li)如(ru)圖15-17所示,其(qi)(qi)是(shi)利(li)用于(yu)等(deng)離(li)(li)子電(dian)弧進(jin)行焊(han)接的(de)方法。當在(zai)鎢極于(yu)被(bei)期金屬之間加(jia)上高(gao)(gao)壓(ya)時,通過高(gao)(gao)頻(pin)振動(dong)器(qi)使(shi)氣(qi)體(ti)產生電(dian)離(li)(li)而(er)形成等(deng)離(li)(li)子體(ti),在(zai)機械壓(ya)縮效應的(de)作用下(xia),電(dian)弧被(bei)壓(ya)縮在(zai)很小的(de)范圍內,使(shi)其(qi)(qi)高(gao)(gao)度集中,溫度達16000~3000℃.在(zai)電(dian)弧柱中的(de)氣(qi)體(ti)被(bei)電(dian)離(li)(li)成等(deng)離(li)(li)子體(ti)。其(qi)(qi)導(dao)電(dian)性(xing)和導(dao)熱性(xing)好,能集中很大(da)的(de)電(dian)流。等(deng)離(li)(li)子焊(han)適用于(yu)不銹鋼(gang)和其(qi)(qi)他(ta)難熔(rong)金屬的(de)焊(han)接。
4. 電子(zi)束焊(han)接(jie)
電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)接(jie)是由電子(zi)(zi)(zi)發射槍(qiang)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)群在高壓(ya)下成為(wei)高速電子(zi)(zi)(zi)束轟(hong)擊金屬,使其熔(rong)化加壓(ya)前進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。這種(zhong)方(fang)法主(zhu)要應(ying)用于(yu)不銹鋼和(he)高合金鋼焊(han)(han)(han)(han)管的(de)(de)生(sheng)產中(zhong)。根據電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)接(jie)室的(de)(de)真(zhen)空(kong)度可分為(wei)真(zhen)空(kong)電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)、等(deng)離子(zi)(zi)(zi)電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)、局(ju)部真(zhen)空(kong)電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)和(he)非真(zhen)空(kong)電子(zi)(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)4種(zhong)。