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直缝钢管制造控制

直缝钢管制造时,将带钢送入直缝钢管焊接机组,经多道设备的轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。
   1、焊接温度控制
   直缝钢管焊接温度主要受高频涡流热功率的影响,根据相关公式可知,高频涡流热功率主要受电流频
率的影响,涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的
影响。激励频率公式为:
   f=1/[2π(CL)1/2]
  式中:f-激励频率(Hz);C-激励回路中的电容(F),电容=电量/电压;L-激励回路中的电感,电感=磁通
量/电流
  上式可知,激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比,
只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小,从而达到控制焊接温度的目的。对
于低碳钢,焊接温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,焊接温度亦可通过调节焊
接速度来实现。
   输入热量不足时,被加热的焊缝边缘达不到焊接温度,金属组织仍然保持固态,形成未熔合或未焊透;当输入热时不足时,被加热的焊缝边缘超过焊接温度,产生过烧或熔滴,使焊缝形成熔洞。
   2、挤压力的控制
   直缝钢管管坯的两钢管理个边缘加热到焊接温度后,在挤压辊的挤压下,形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶,最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小,形成共同晶体的数量就小,焊缝金属强度下降,受力后会产生开裂;如果挤压力过大,将会使熔融状态的金属被挤出焊缝,不但降低了焊缝强度,而且会产生大量的内外毛刺,甚至造成焊接搭缝等缺陷。
   3、高频感应圈位置的调控
   高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区较宽,
焊缝强度下降;反之,焊缝边缘加热不足,挤压后成型不良。
   4、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。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内,其中心位置应相对固定在接近挤压
辊中心位置。开机时,由于管坯快速运动,阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大,需要经常更换。
   5、焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤,需要清除。清除方法是在机架上固定刀具,靠焊管的快速运动,将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。
   6、工艺举例
   现以焊制φ32×2mm直缝焊管为例,简述其工艺参数:带钢规格:2×98mm带宽按中径展开加少量成型余量钢材材质:Q235A
   输入励磁电压:150V励磁电流:1.5A频率:50Hz
   输出直流电压:11.5kV直流电流:4A频率:120000Hz
   焊接速度:50米/分钟

 
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