| 1 前言
焊接工藝作為焊管生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)焊管質(zhì)量起著重要作用，焊接不好就會(huì)使管子報(bào)廢。本文對(duì)高頻鋼管及其焊接工藝參數(shù)進(jìn)行分析。
2 高頻鋼管及其焊接工藝參數(shù)
（1）生產(chǎn)不同規(guī)格時(shí)，焊接腳的間隙與擠壓輥中心的距離。
采用高頻接觸焊時(shí)，是充分利用了高頻電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的特性進(jìn)行焊接的。高頻焊接時(shí)，電流除大量通過(guò) 短的V形負(fù)載回路外，還有部分電流沿著管背流動(dòng)，形成管背分流。這是焊接時(shí)所不需要的電流負(fù)載，形成電流的無(wú)功損失。為了減少其管背分流的損失，除了在管坯內(nèi)增設(shè)險(xiǎn)搞外；對(duì)焊接腳的間隙及距擠壓輥中心的距離提出一定的要求，同時(shí)，為了保證焊合線的寬度，并把熱影響區(qū)控制在 小的寬度范圍內(nèi)，達(dá)到理想的凹鼓形雙曲線的正常焊接狀態(tài)。
焊接時(shí)，應(yīng)盡量縮短兩線間的距離，電極距擠壓輥中心線的距離，在生產(chǎn)25.4mm以下管時(shí)，一般等于管的外徑的1.2-1.5倍。如果距離太長(zhǎng)，有效加熱時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，熱影響區(qū)會(huì)加寬，從而降低了焊縫的強(qiáng)度及焊接速度，影響焊接質(zhì)量。但如果距離太短，則有效加熱時(shí)間縮短，邊緣加熱不足，也會(huì)使焊縫的強(qiáng)度降低。
（2）安裝掛角和焊腳的要求。
為了充分利用高頻電流，不致于大量高頻電流消耗在輸出變壓器及掛角上，安裝掛角時(shí)， 先要用銅螺絲，銅壓板。變壓器與掛角接觸的地方，一定要研磨或打磨干凈，形成面接觸，減少掛角的發(fā)熱。同時(shí)對(duì)其使用提出要求；焊接腳的伸出部分，其長(zhǎng)度應(yīng)保持在20-30mm，不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)則冷卻不佳，焊接腳容易發(fā)熱、發(fā)紅、溫度升高，易于磨損燒化；使用焊腳時(shí)，要有足夠的冷卻水，減低焊腳的溫度；保持焊腳與管坯待焊接邊緣的對(duì)中位置；保持焊腳與管坯待焊邊緣接觸時(shí)有一定的壓力；由于焊腳導(dǎo)電，易發(fā)熱，不耐磨損，使用一段時(shí)間后，極易包住管坯增加無(wú)功電流的消耗。為了防止這種缺陷，須將焊腳的外側(cè)打4-5mm寬約30度的坡口，坡口 深處約1.5mm左右。
（3）對(duì)焊合線，熱影響區(qū)的寬度工作要求和參數(shù)。
佳焊接結(jié)果的焊接過(guò)程，除了必須使帶鋼邊緣上有足夠的金屬變?yōu)橐簯B(tài)，以便得到好的熔合結(jié)果；再則就是在焊線處呈現(xiàn)溶化物及其到熱影響區(qū)的兩條熔合線。實(shí)踐證明，熔化物本身和熔化線如果出現(xiàn)畸變，就會(huì)導(dǎo)致焊線質(zhì)量不良。
焊臺(tái)線的寬度一般配為0.02-0.12mm，隨著帶鋼材質(zhì)的不同及頻率的高低變化。熱影響區(qū)寬度為0.4-4mm。從焊接區(qū)橫切面來(lái)看焊縫金屬的流線狀態(tài)，能常把凹形雙曲線狀的焊接區(qū)視為正常的焊接狀態(tài)。其腰部的寬度是該管壁厚的三分之一，輸入熱量過(guò)大，擠壓力過(guò)小時(shí)，熔化線發(fā)生畸變，氧化的金屬夾雜物不能完全排出焊縫，使焊線質(zhì)量降低，強(qiáng)度下降，韌性減弱。輸入熱量過(guò)小，擠壓力也小，形成低溫焊接，帶鋼邊緣局部熔化，難對(duì)排除氧化物，熔化線發(fā)生畸變，形成管子開(kāi)裂。
（4）焊接溫度、速度、擠壓力、開(kāi)口角的關(guān)系及控制。
在焊接過(guò)程中，控制合適的焊接溫度是很重要的。如果輸入焊接熱量不足，就會(huì)出現(xiàn)低溫焊接，管坯兩個(gè)待焊邊緣只能達(dá)到局部熔化，使之在塑性狀態(tài)下進(jìn)行。氧化物難以排出焊縫，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。
如果焊接輸入熱量過(guò)大，會(huì)使焊接邊緣出現(xiàn)過(guò)多的熔化金屬，在壓力正常的情況下，由于熔化區(qū)過(guò)寬，也很難將氧化物質(zhì)排出焊縫。一般低碳鋼合適焊接溫度在1380-1550℃。管坯邊緣的熔化金屬，經(jīng)過(guò)擠壓使熔化的金屬和形成的氧化物一起從焊縫中擠出。因此，焊接溫度是影響焊縫質(zhì)量的因素，而溫度、速度、擠壓力三者又互相影響；隨著焊接速度的增加，焊接溫度降低，使金屬塑性下降，壓力增加。反之，焊接速度降低，溫度升高，金屬塑性增高，壓力降低。
焊接時(shí)所需要的 低溫度取決于在一定的壓力下，焊接截面上的金屬夾雜物能否容易被擠出，使兩邊緣粘合牢，而 低壓力必須保證焊縫牢，排出整個(gè)截面上的氧化物。
管坯焊接時(shí)，管坯邊緣暴露在空氣中加熱，不可避免的要造成表面氧化。而氧化鐵皮熔點(diǎn)在1350-1420℃左右，當(dāng)焊接溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，氧化鐵皮仍是固相。若擠壓力較小時(shí)，氧化物難以排除出焊縫隙，部分殘留在焊縫中，這樣的焊縫質(zhì)量是不良的。測(cè)水壓時(shí)，易產(chǎn)生點(diǎn)裂。對(duì)不同的鋼種、規(guī)格厚度，應(yīng)采取相適應(yīng)的焊接溫度。
目前生產(chǎn)中，先進(jìn)的測(cè)溫手段，只在少數(shù)機(jī)組使用所以采用目測(cè)方法：
（1） 焊縫會(huì)合處的高度。
（2） 切除毛刺的顏色及形狀的卷曲狀態(tài)。
一般毛刺的顏色應(yīng)是紅橙色，毛刺的寬度對(duì)于12.7mm和19.0mm焊管為3 mm左右。對(duì)25.4mm的管為4mm 左右。毛刺冷卻后，觀察毛刺的形狀，毛刺的兩緣應(yīng)平滑，不能有鋸齒狀，同時(shí)，毛刺不能分岔，并保持毛刺一面的光滑，另一面呈細(xì)小的顆粒狀。如果毛刺呈鋸齒狀，且一方呈大的顆粒狀，說(shuō)明焊接溫度過(guò)高，速度太慢，焊縫易形成針孔漏水，降低焊縫強(qiáng)度。毛刺的卷曲速度應(yīng)均勻，短帶生產(chǎn)時(shí)，不能堆粘刨。
（3） 焊接時(shí)要有火花噴濺，并且呈均勻的拋物線狀。火花噴濺，時(shí)有時(shí)無(wú)，時(shí)大時(shí)小，說(shuō)明焊接不正常，不穩(wěn)定。
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