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影响精密直缝焊管加工工艺分析
- 2020-11-17-

精密直缝焊管加工工艺参数有开口角大小、焊接压力、焊接速度、电感环的位置和大小、焊接输入热量、阻抗器的位置等。这些参数对高频焊管产品的质量、生产效率及机组生产能力的提高有很大影响,匹配各参数对制造商有很大的经济效益。

1、焊接压力

焊接压力是焊接工艺的主要参数之一,带钢边缘加热到焊接温度后,金属原子在挤压辊的挤压力下相互结合形成焊接。焊接压力的大小影响焊接的强度和韧性。如果施加的焊接压力小,则焊接边缘不能充分焊接,焊接中残留的金属氧化物无法排出而存在,焊接拉伸强度大幅下降,焊接受到力而容易破裂。如果施加的焊接压力过大,则达到焊接温度的金属大部分会被挤出,不仅会降低焊接的强度和韧性,还会产生内外毛刺过大、施加焊接等缺陷。

2、焊接输入热量

高频直缝焊管的焊接中,焊接功率的大小决定焊接输入热量的多少。如果外部条件恒定,输入热量不足,加热的带钢的边不会达到焊接温度。还保持固体组织形成冷焊,也不能焊接。焊接线能量太小而产生的未熔接。

3、焊接速度

焊接速度也是焊接工艺的主要参数之一,与加热制度、焊接变形速度及金属原子的结晶速度有关。在高频焊接中,由于加热时间缩短,边缘加热区域的宽度变窄,形成金属氧化物的时间缩短,因此随着焊接速度的加快,焊接质量提高。焊接速度降低时,加热区变宽,即不仅焊接热影响区变宽,而且随着输入热量的变化,熔融区的宽度发生变化,形成内毛刺也变大。以同样的挤出量焊接速度高时,可以得到更理想的焊接。

4、开口角

开口角也称为焊接v角,是指挤压辊前带钢边缘的夹角。通常,开口角在3~6之间变化,但开口角的大小主要由导辊的位置和导向片的厚度决定。v角的大小对焊接稳定性和焊接质量有很大影响。

5、引导环的大小和位置

感应环是高频感应焊接中的重要工具,其大小和位置直接影响生产效率。

感应环向钢管传输的电力与钢管表面的间隙的平方成比例,间隙过大,生产效率急剧下降,间隙太小,容易与钢管表面电起火,或头部撞到钢管,通常感应环表面和管体的间隙选择在10毫米左右,根据钢管外径选择感应环宽度。感应环太宽时,其电感减少,电感器的电压也降低,输出功率减少。感应环过窄,输出增加,但管背和感应环的有效损失也增加。一般的感应环的宽度比较好的是1~1.5D(D为钢管外径)。

6、阻抗器的作用和位置

阻抗器的磁铁棒是为了减少高频电流流向钢管背面,同时对电流集中的钢带的v角进行加热,使管体不会因加热而失去热量。冷却不足时,磁铁棒会超过居里温度(约300)退磁。没有阻抗器,电流和感应的热量就会分散到管体整体,焊接功率增大,管体过热。管坯内阻抗器有无热效应。

7、结论

(1)通过合理控制焊接输入热量可以得到较高的焊接质量。

(2)挤出量一般适合控制在2.5~3毫米,其挤出的毛刺为直立状,焊接可以得到高韧性和抗拉强度。

(3)通过将焊接v角控制在4~5,在单元能力及焊接设备允许的条件下以尽可能高的焊接速度生产,可以减少一些缺陷的发生,得到良好的焊接质量。

(4)引导环宽度为钢管外径的1~1.5D,离挤出辊的中心1~1.2D合适,可以有效地提高生产效率。

(5)将阻抗器的前端位置确保在挤压辊中心线,可以得到高的焊接拉伸强度和良好的压扁效果。