成形(xing)后的(de)管坯送入焊接機組,焊接成鋼管。都有一(yi)條焊縫(直縫或(huo)螺(luo)旋焊縫)可以(yi)搭接,也可以(yi)對接。目(mu)前大多數采用對接,搭接的(de)焊管越(yue)(yue)來越(yue)(yue)少(shao)。
對(dui)接(jie)焊管的焊接(jie)方(fang)法有很多,其中主要有:
1. 壓力焊(han),是利用金屬加熱至焊(han)接溫度(du),并在(zai)壓力下焊(han)合(he),如爐焊(han)、電焊(han)等;
2. 熔(rong)化(hua)焊,是利(li)用(yong)金屬熔(rong)化(hua)而焊合(he)在一起(qi),如電弧(hu)焊、、電子(zi)束焊等。
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、感應焊與電阻焊
高頻(pin)焊(han)接(jie)(jie)主要是利用高頻(pin)電流(liu)的趨膚效應和臨近效應,使電流(liu)高頻(pin)集中在(zai)待焊(han)邊(bian)上(shang),從而能在(zai)百(bai)分(fen)之一(yi)秒時間內將其加(jia)熱到焊(han)接(jie)(jie)溫度(du)(1250~1430℃),然后在(zai)擠壓輥的作用下進行壓力焊(han)接(jie)(jie)。根據向被(bei)焊(han)件(jian)饋電方式(shi)不同,可分(fen)為感(gan)應焊(han)和電阻焊(han)(接(jie)(jie)觸(chu)焊(han))。
感(gan)應(ying)焊通常(chang)是在(zai)距會合(he)點30~300mm處繞管(guan)坯套上一感(gan)應(ying)器(qi)。根據被焊件形狀不同,感(gan)應(ying)器(qi)用平面的(de)或曲面的(de)空心(xin)水冷(leng)導體(ti)材料制(zhi)成。當感(gan)應(ying)器(qi)通過高(gao)頻電流(liu)時(shi),管(guan)坯上感(gan)應(ying)出電流(liu),由于鄰近效應(ying),極大部分電流(liu)沿待焊邊(bian)流(liu)過,并在(zai)會合(he)點形成回路。為了減少這部分無效電流(liu),采用內外磁導體(ti),其長度應(ying)等于感(gan)應(ying)器(qi)的(de)長度。感(gan)應(ying)焊主要用于Φ150~160mm以下的(de)焊管(guan)機(ji)組。
接觸(chu)焊(han)是借助(zhu)于兩個觸(chu)頭(電(dian)(dian)極或焊(han)腳)把高頻電(dian)(dian)流傳到管(guan)(guan)坯上。焊(han)接電(dian)(dian)流沿管(guan)(guan)坯坡(po)口兩側(ce)(ce)流過,并(bing)通過擠壓輥附近的(de)坡(po)口兩側(ce)(ce)會合(he)點形成回(hui)路。在管(guan)(guan)兩側(ce)(ce)坡(po)口上的(de)電(dian)(dian)流方向是相反的(de),因(yin)此,鄰近效應使電(dian)(dian)流集(ji)(ji)中(zhong)于坡(po)口的(de)表面(mian),電(dian)(dian)流頻率越(yue)高,電(dian)(dian)流就(jiu)越(yue)集(ji)(ji)中(zhong)于其表面(mian)。管(guan)(guan)內的(de)阻抗器提(ti)高了(le)坡(po)口加熱(re)的(de)集(ji)(ji)中(zhong)程(cheng)度,因(yin)為它(ta)增大(da)了(le)電(dian)(dian)流環繞管(guan)(guan)坯流過的(de)感抗。接觸(chu)焊(han)一般(ban)用于較大(da)直徑(jing)焊(han)管(guan)(guan)機(ji)組的(de)生產。兩種方法的(de)原理(li)如圖15-14所示。
上述兩種焊(han)接(jie)方法(fa)具有一(yi)系列優(you)點:焊(han)縫(feng)熱(re)(re)影響區小,加熱(re)(re)速度快,焊(han)接(jie)速度高(gao),焊(han)縫(feng)質量好。
二、電阻焊(han)(han)和感應焊(han)(han)的特點
1. 感應焊的特點(dian)
感應(ying)(ying)焊(han)由(you)(you)于線圈包(bao)在(zai)被焊(han)鋼(gang)管的(de)(de)外部,從(cong)根本上消除了(le)(le)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)由(you)(you)于電(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)開路所引(yin)起的(de)(de)設備(bei)故障,從(cong)而(er)(er)提(ti)高了(le)(le)設備(bei)利用(yong)(yong)率和(he)(he)降低(di)(di)了(le)(le)成(cheng)本;焊(han)接(jie)(jie)(jie)過程穩定,焊(han)接(jie)(jie)(jie)質量好,焊(han)縫表面光潔;因為沒有電(dian)(dian)極(ji)壓力,最適用(yong)(yong)于焊(han)接(jie)(jie)(jie)薄壁管;由(you)(you)于不用(yong)(yong)觸點材料(liao),不僅節約了(le)(le)貴重的(de)(de)有色金屬,而(er)(er)且(qie)也(ye)消除了(le)(le)因更換電(dian)(dian)極(ji)而(er)(er)造成(cheng)的(de)(de)停(ting)機;焊(han)接(jie)(jie)(jie)調整比較容(rong)易和(he)(he)方便。但(dan)感應(ying)(ying)焊(han)最大的(de)(de)缺(que)點是功(gong)率消耗比電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)大,而(er)(er)且(qie)焊(han)速(su)也(ye)比電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)低(di)(di)。
2. 電阻(zu)焊的特點
由(you)于(yu)電(dian)阻焊(han)(han)的熱(re)能高(gao)(gao)度(du)集(ji)中于(yu)焊(han)(han)縫上,焊(han)(han)速較高(gao)(gao);焊(han)(han)接(jie)質量好,主要體現在沒有(you)“跳焊(han)(han)”現象;熱(re)影響區小,自(zi)冷作(zuo)用強(qiang),焊(han)(han)縫不易(yi)氧化(hua);耗(hao)電(dian)少(shao),效(xiao)率高(gao)(gao);焊(han)(han)接(jie)區平(ping)滑、美(mei)觀;焊(han)(han)接(jie)用電(dian)極結構(gou)簡(jian)單(dan),消耗(hao)低(di),容易(yi)調整。但由(you)于(yu)部分(fen)回路(lu)采用的是高(gao)(gao)壓(ya),因此要求(qiu)高(gao)(gao)的絕緣度(du);屏蔽不好時,高(gao)(gao)頻(pin)信號對電(dian)訊(xun)器材(cai)有(you)干擾,對人(ren)體也有(you)一(yi)定危(wei)害(hai)。
三、其他(ta)焊接(jie)方法
電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接是利用電極間電弧(hu)放(fang)電原理產生的(de)高溫(wen),使焊(han)(han)(han)(han)絲和待焊(han)(han)(han)(han)金屬熔化(hua)而焊(han)(han)(han)(han)合。其中接在(zai)生產大直(zhi)徑鋼管中應用極為廣泛。埋(mai)弧(hu)電焊(han)(han)(han)(han)管生產中分直(zhi)縫(feng)(feng)和螺旋焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)兩種,直(zhi)縫(feng)(feng)焊(han)(han)(han)(han)根據管子壁厚和耐壓要求采(cai)用單面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han)或雙(shuang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han),螺旋焊(han)(han)(han)(han)一般采(cai)用雙(shuang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han)。
1. 埋弧(hu)焊接
鋼管埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)在帶有(you)自動焊(han)(han)(han)(han)關的(de)(de)專用電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)上(shang)進行(xing),如圖15-15所示。待焊(han)(han)(han)(han)鋼板或焊(han)(han)(han)(han)縫對(dui)接(jie)(jie)處有(you)坡(po)口,在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程中(zhong)有(you)送(song)(song)絲(si)(si)(si)機(ji)(ji)構將焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)盤上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)連續不斷地(di)送(song)(song)入此坡(po)口之內,維對(dui)和(he)被焊(han)(han)(han)(han)管筒坡(po)口之間形(xing)成電(dian)(dian)弧(hu),借(jie)助于電(dian)(dian)弧(hu)將焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)和(he)被焊(han)(han)(han)(han)管壁熔化(hua)。而粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)由貯(zhu)料(liao)槽內經(jing)過金(jin)屬送(song)(song)入焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)之前(qian),覆(fu)蓋著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)口,當焊(han)(han)(han)(han)頭或被焊(han)(han)(han)(han)鋼管移動速(su)度(du)于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)一致(zhi)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程繼續進行(xing)。焊(han)(han)(han)(han)縫上(shang)覆(fu)蓋的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)70%~80%未熔化(hua),由吸收嘴吸收并回送(song)(song)到焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)貯(zhu)料(liao)槽內,以便再次使用。熔化(hua)金(jin)屬最初呈液體狀(zhuang)態,然后冷卻成致(zhi)密(mi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在熔化(hua)金(jin)屬表面上(shang)熔化(hua)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)冷卻后形(xing)成極易清除的(de)(de)硬殼。
2. 保(bao)護(hu)弧焊
保護氣(qi)體電(dian)弧(hu)焊接電(dian)極的(de)性質分為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊
TIG電(dian)(dian)弧焊(han)管裝置如圖15-16所(suo)示,其鎢極(ji)不(bu)熔化,只利用鎢極(ji)與(yu)焊(han)件之(zhi)間的(de)電(dian)(dian)弧所(suo)產生(sheng)的(de)高溫,使(shi)帶鋼邊(bian)部熔化形成熔池,在(zai)一定(ding)壓(ya)力作用下將(jiang)帶鋼邊(bian)部焊(han)合。為(wei)防止(zhi)氧化,電(dian)(dian)弧和(he)熔池均(jun)處(chu)于惰性氣體(ti)保護之(zhi)下,電(dian)(dian)極(ji)在(zai)焊(han)接處(chu)于上(shang)方1.5~3mm,距離太大造成熱(re)量(liang)(liang)散失,金(jin)屬加熱(re)不(bu)良(liang)。電(dian)(dian)弧柱的(de)溫度約為(wei)5000~8000℃,電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)(liang)和(he)電(dian)(dian)弧的(de)電(dian)(dian)流強度及(ji)電(dian)(dian)壓(ya)成比例。
B MIG電弧焊
MIG電弧焊(han)(han)(han)所有電極是與金屬相同或(huo)相近的金屬焊(han)(han)(han)絲。在焊(han)(han)(han)接過程中(zhong),電極同時熔(rong)化,在惰性氣體保(bao)護(hu)下,熔(rong)化的焊(han)(han)(han)絲滴(di)入熔(rong)池(chi)中(zhong),由電極金屬和帶鋼(gang)金屬形(xing)成焊(han)(han)(han)縫。
3. 等離子焊接
原理(li)如圖15-17所示,其(qi)是利用于(yu)等離(li)子(zi)電弧進(jin)行焊接(jie)的(de)(de)(de)方法。當在鎢極于(yu)被期金屬之(zhi)間加上(shang)高(gao)壓時(shi),通過高(gao)頻振動器使(shi)氣(qi)體(ti)(ti)產生電離(li)而形成(cheng)等離(li)子(zi)體(ti)(ti),在機械壓縮效應的(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia),電弧被壓縮在很(hen)小的(de)(de)(de)范(fan)圍內,使(shi)其(qi)高(gao)度集中(zhong),溫(wen)度達16000~3000℃.在電弧柱中(zhong)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)被電離(li)成(cheng)等離(li)子(zi)體(ti)(ti)。其(qi)導(dao)電性和導(dao)熱(re)性好(hao),能集中(zhong)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)電流(liu)。等離(li)子(zi)焊適用于(yu)不銹鋼和其(qi)他難熔金屬的(de)(de)(de)焊接(jie)。
4. 電子束焊接
電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊接(jie)是(shi)由(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)發射槍的電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)群在高壓(ya)下成為高速(su)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)轟(hong)擊金屬,使(shi)其(qi)熔(rong)化(hua)加(jia)壓(ya)前進(jin)行(xing)焊接(jie)。這種方(fang)法主要應用于不銹鋼和高合金鋼焊管的生產中(zhong)。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊接(jie)室的真空(kong)度可分(fen)為真空(kong)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊、等離子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊、局部真空(kong)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊和非(fei)真空(kong)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊4種。