高频焊管Word下载.docx
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因此应根据不同的品种规格在实际中求得与之相适应的最佳焊接压力。
根据实践经验单位焊接压力一般为20~40MPa。
由于管坯宽度及厚度可能存在的公差,以及焊接温度和焊接速度的波动,都有可能涉及到焊接挤压力的变化。
焊接挤压量一般通过调整挤压辊之间的距离进行控制,也可以用挤压辊前后管筒周差来控制。
3焊接速度?
焊接速度也是焊接工艺主要参数之一,它与加热制度、焊缝变形速度以及相互结晶速度有关。
在高频焊管时,焊接质量随焊接速度的加快而提高。
这是因为加热时间的缩短使边缘加热区宽度变窄,缩短了形成金属氧化物的时间,如果焊接速度降低时,不仅加热区变宽,而且熔化区宽度随输入热量的变化而变化,形成内毛刺较大。
在低速焊时,输入热量少使焊接困难,若不符合规定值时易产生缺陷。
因此在高频焊管时,应在机组的机械设备和焊接装置所允许的最大速度下,根据不同规格品种选择合适的焊速。
4开口角?
开口角是指挤压辊前管坯两边缘的夹角,开口角的大小与烧化过程的稳定性有关,对焊接质量的影响很大。
减小开口角时,边缘之间的距离也减小,从而使邻近效应加强,在其它条件相同的情况下便可增大边缘的加热温度,从而提高焊接速度。
开口角如果过小时,将使会合点到挤压辊中心线的距离加长,从而导致边缘并非在最高温度下受到挤压,这样便使焊接质量降低,功率消耗增加。
实际生产经验表明,可移动导向辊的纵向位置来调整开口角大小,通常在2～6°
之间变化。
在导向辊不能纵向调整的情况下,可用导向环厚度或压下封闭孔型来调整开口角的大小。
5感应器及阻抗器的放置位置
5.1感应器的放置位置
感应器的放置位置（距挤压辊中心线的距离）对焊接质量影响很大。
距挤压辊中心线较远时,有效加热时间长,热影响区宽,使焊缝强度降低;
反之边缘加热不足,也使焊缝强度降低。
感应器应与管同心放置,其前端与挤压辊中心线距离大约等于或小于管径（小管是1.5倍的管径）为最佳状态。
5.2阻抗器的放置位置
阻抗器（磁棒）的放置位置不但对焊接速度有很大影响,而且对焊接质量也有影响。
如图2所示[2]。
实践证明,阻抗器前端位置正好在挤压辊中心线处时,扩口强度和压扁强度最好。
当超过挤压辊中心线伸向定径机一侧时,扩口强度和压偏强度明显下降。
不到中心线而在成型机一侧时,也使焊接强度降低。
最佳位置即阻抗器放在感应器下面的管坯内,其头部与挤压辊中心线重合或向成型方向调节20~40mm,能增加管内背阻抗,减少其循环电流损失,提高焊接电压。
在用单匝感应器时,在感应器左右两边各挂一个小阻抗器,这样既增加了焊缝磁场,还使管坯边缘邻近效应加强,焊速每分钟可提高4~5m。
6管坯的几何尺寸及形状要求
6.1焊管坯的几何尺寸
管坯的宽度和厚度偏差大,会改变边缘的加热温度和挤压量,合格的产品必须要求管坯的宽度和厚度在公差范围之内。
6.2管坯形状及相接形式
如果管坯边缘存在挠曲、镰刀弯及波皱等现象,通过成型机时就会偏离孔型中心,造成带钢两边弯曲。
轧辊调整不良也会造成带钢跑偏或管坯扭曲等缺陷,造成影响焊接质量或根本无法焊接的后果。
管坯两端焊接时要求两端全部厚度相接,管坯两边缘不但要平直而且要平行。
纵剪带钢时圆盘剪刃间隙过大或刀刃磨损严重造成带钢边缘毛刺过大,也易产生焊接后裂纹。
高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种，从原料到成品需要经过一系列工序，完成这些工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控制、检测装置，这些设备和装置按照不同的工艺流程要求有多种合理布置,高频焊管典型流程：
高频焊是用流经工件连续接触面的高频电流所产生的电阻热加热并在施加顶锻力的情况下，使工件金属间实现相互接连的一类焊接方法。
它类似与普通电阻焊，但存在着许多重要的差别。
高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史。
高频焊接具有较大的电源功率，对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度（比氩弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上）。
因此，高频焊接生产一般用途的钢管具有较高的生产率因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺的去除带来困难，这也是目前高频焊钢管尚不能为化工、核工业所接受的原因之一。
从焊接材质看，高频焊可以焊接各种类型的钢管。
同时，新钢种的开发和成型焊接方法的进步
钢管生产过程中重要环节
1.在高频焊管生产过程中,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。
通过对本公司Φ76mm高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。
其中原材料占32.44%,焊接工艺占24.85%,轧辊调节占22.72%,三者相加占80.01%,是主要环节。
而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素,对钢管产品质量的影响占19.99%,属相对次要环节。
因此,在钢管生产过程中,应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。
2原材料对钢管焊接质量的影响影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面,因此,应从这三个方面进行重点控制。
1）钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有Q195、Q215、Q235SPCCSS400SPHC等多种。
钢带屈服点和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,钢管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。
当钢带的抗拉强度超过635MPa、伸长率低于10%时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。
当抗拉强度低于300MPa时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起皱纹。
可见,材料的力学性能对钢管的质量影响很大,应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制。
2）钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中,是由压下量控制不当造成的。
在钢管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转,容易使钢管焊缝产生搭焊,影响钢管的质量。
钢带的啃边（即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象）,一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。
由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。
3）钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力减小,使得钢管焊缝处焊接不牢固,出现裂缝或是开口管;
当钢带的宽度大于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力增加,在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷。
所以,钢带宽度的波动,不但影响了钢管外径的精度,而且严重影响了钢管的表面质量。
对要求同一断面壁厚差不超过规定值的钢管,即要求壁厚均匀程度高的钢管,钢带厚度的波动,会将同一卷钢带厚度差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差,使大批钢管厚度超出允许偏差而判废。
厚度的波动不仅影响成品钢管的厚度精度,同时,由于钢带的厚薄不一,使钢管在焊接时,挤压力和焊接温度不稳定,造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定。
此外,由于钢材内部存在着夹层、杂质、沙眼等材料缺陷,也是影响钢管质量的一个重要因素。
因此,在钢带焊接前,要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸,对钢带质量不符合标准要求的,不要进行生产,以免造成不必要的损失。
3高频焊接对钢管质量的影响在钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大。
1）钢管焊缝间隙的控制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量,使得焊缝间隙控制在1～3mm,并使焊口两端保持齐平。
焊缝间隙控制得过大,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;
焊缝间隙控制得过小,由于热量过大,造成焊缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量。
2）高频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上,感应圈前端距挤压辊中心线的距离,在不烧损挤压辊的前提下,应视钢管的规格而尽量接近。
若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;
反之感应圈易烧毁挤压辊。
3）阻抗器位置的调控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。
阻抗器应放置在V形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处,使其中心线与管筒中心线一致。
如阻抗器位置放置的不好,影响焊管的焊接速度和焊接质量,使钢管产生裂纹。
4）高频焊接工艺参数——输入热量的控制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量。
将电能转换成热能时,其输入热量的公式为:
Q=KI2Rt
（1）
式中Q—输入管坯的热量;
K—能量转换效率;
I—焊接电流;
R—回路阻抗;
t—加热时间。
加热时间:
t=Lv
（2）
式中L—感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;
v—焊接速度。
当高频输入的热量不足且焊接速度过快时,使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度,钢铁仍保持其固态组织而焊接不上,形成了未熔合或未焊透的裂纹;
当高频输入热量过大且焊接速度过慢时,使得被加热的管体边缘超过了焊接温度,容易产生过热甚至过烧,使焊缝击穿,造成金属飞溅而形成缩孔。
从公式
（1）、
（2）中可知,可以通过调整高频焊接电流（电压）或调整焊接速度的方法,来控制高频输入热量的大小,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿,获得焊接质量优良的钢管
4轧辊调节对钢管质量的影响从钢管废品因果分析图可看出,轧辊调节是属钢管的操作工艺。
在生产过程中,轧辊损坏或磨损严重时,在机组上需要更换部分轧辊,或某个品种连续生产了足够的数量,需要更换整套的轧辊。
这时都应对轧辊进行调节,以获得良好的钢管质量。
如轧辊调节得不好,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体表面有压痕或划伤,钢管椭圆度大等缺陷,因此,换辊时应掌握轧辊调节的技巧。
1）更换钢管规格,一般都对整套轧辊进行更换。
轧辊调节的方法是:
用钢丝从机组入口到出口拉一条中心线,进行调整,使各架孔型在一条中心线上,并使成型底线符合技术要求。
更换轧辊规格后,首先对成型辊、导向辊、挤压辊、定径辊作一次全面的调节,然后重点对成型辊的封闭孔型、导向辊、挤压辊调节。
2）导向辊的作用是控制钢管的管缝方向和管坯底线高度,缓解边缘延伸,控制管坯边缘回弹,保证管缝平直而不扭转进入挤压辊。
如导向辊调节不好,在钢管的焊接过程中,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪等焊接缺陷。
3）挤压辊是焊管机组的关键设备,其作用是将边缘被加热到焊接温度的管体在挤压辊的挤压力作用下完成压力焊接。
在生产过程中,要控制挤压辊开口角的大小。
挤压力过小时,焊缝金属强度下降,受力后会产生开裂;
挤压力过大时,降低焊接强度,而且使外毛刺量增加,易造成搭焊等焊接缺陷。
4）在焊管机组慢速起动的过程中,应密切注意各部位轧辊的转动情况,随时调节轧辊,以确保焊管的焊接质量和工艺尺寸符合规定的要求
什么是高频焊管，主要用于什么？
高频焊管也称焊管，是用钢板或经过卷曲成型后焊接制成的钢管。
高频焊管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备资少，但一般强度低于。
20世纪30年代以来，随着优质连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提高，高频焊管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了。
高频焊管按焊缝的形式分为和螺旋焊管。
高频焊管采用的坯料是钢板或，因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊（电阻焊）管和自动电弧焊管。
因其焊接形式的不同分为和螺旋焊管两种。
因其端部形状又分为圆形焊管和异型（方、扁等）焊管。
焊管因其材质和用途不同而分为如下若干品种：
GB/T3091-1993（低压流体输送用镀锌高频焊管）。
主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。
其代表材质Q235A级钢。
GB/T3092-1993（低压流体输送用镀锌高频焊管）。
主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。
其代表材质为：
Q235A级钢。
GB/T14291-1992（矿用流体输送高频焊管）。
主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝高频焊管。
其代表材质Q235A、B级钢。
GB/T14980-1994（低压流体输送用大直径电焊钢管）。
主要用于输送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。
GB/T12770-1991（机械结构用不锈钢高频焊管）。
sh1g5g主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。
其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-1991（流体输送用不锈钢高频焊管）。
主要用于输送低压腐蚀性介质。
代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。
螺旋焊管的强度一般比高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。
但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。
因此，较小口径的焊管大都采用高频焊管，大口径焊管则大多采用螺旋焊
焊管高频焊接本理
高频焊接来源于下世纪五十年代，它是应用高频电流所发生的散肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属资料错接伏去的故型焊接农艺。
高频焊接技巧的呈现和成熟，间接推进了弯缝焊管产业的宏大倒退，它是弯缝焊管（ERW）死产的要害工序。
高频焊接品质的歹坏，间接影响到焊管产品的零体弱度，量质等级和生产速度。
作为焊管生产制作者，必需深入懂得高频焊接的根本原理；
了系高频焊接装备的构造和农作原理；
了系高频焊接质量把持的要点。
1高频焊接的基础本理
所谓高频，是相对50Hz的交换电流频率而言的，普通是指50KHz~400KHz的高频电流。
高频电流通过金属导体时，会产生两种独特的效应：
散肤效应和附近效应，高频焊接就是应用这两种效应去退止钢管的焊接的。
这么，这两个效应是怎么回事呢？
集肤效应是指以必定频率的接流电流通过同一个导体时，电流的密度不是平均天散布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的稀度大，在导体内部的稀度小，所以我们形象地称之为：
“集肤效应”。
集肤效应通罕用电流的穿透浅度来度量，脱透深度值越小，集肤效应越明显。
这穿透深度与导体的电阻率的仄方根成反比，与频率和磁导率的平方根成正比。
艰深天说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；
频率越低，表面电流就越疏散。
必须留神：
钢铁固然是导体，但它的磁导率会随着温度降低而降落，就是说，该钢板温度降低的时候，磁导率会降低，集肤效应会加小。
临近效应是指高频电流在两个相邻的导体中正向固定时，电流会向两个导体相近的边沿集中固定，即便两个导体另外有一条较缺的边，电流也并不沿着较缺的路线流静，尔们把这种效应称为：
“临近效应”。
邻近效应实质上是因为感抗的作用，感抗在高频电流中伏客导的作用。
邻近效应随着频率删高和相邻导体的间距变近而删高，假如在邻近导体四周再加上一个磁口，这么高频电流将更集中于工件的表层。
这两种效应是名现金属高频焊接的基本。
高频焊接就是弊用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的外表；
而害用了附近效应往节制高频电流固定路线的位置和范畴。
电流的速度是很钝的，它能够在很欠的时光内将相邻的钢板边部减热，熔融，并通过挤压虚现对接。
2高频焊接设备的结构和工作原理
懂得了高频焊接本理，借失要有必要的技巧手腕回虚隐它。
高频焊接装备就是用于名隐高频焊接的电气―机械体系，高频焊接装备非由高频焊接机战焊管成型机组成的。
其外高频焊接机个别由高频产生器战馈电安装二个全体组成，它的息用是发生高频电源并把持它；
成型机由挤压辊架组败，它的作用是将被高频电淌熔融的局部减以挤压，消除钢板名义的氧化层跟纯量，使钢板完整熔分解一体。
高频领生器从前的焊管机组上应用高频产生器是三回路的：
高频领电机组；
固体变频器；
电子高频振荡器，起初基础上都改良为复回路的了。
调节高频振荡器输入罪率的方式有多种，如从耦变压器，电抗法，晶闸管法等。
馈电安装这是为了向管子传递高频电流用的，包括电极触尾，感应圈和阻抗器。
接触焊中普通采用耐磨的铜钨折金的电极触尾，感应焊中采用的是紫铜造的感应圈。
阻抗器的重要元件是磁心，它的作用是增添管子名义的感抗，以缩小有效电流，提高焊接速度。
阻抗器的磁口采取铁氧体，请求它的居面点温度不矮于310°
，居表点温度是磁口的主要指标，居表点温度越高，就能靠得离焊缝越远，靠得越远，焊接效力也越高。
远年来，世界上一些至公司开端采用了固态模块式结构，大大提高了焊接牢靠性，保证了焊接质量。
如EFD婆司设计的WELDACG2800高频焊机由以上全体组成：
整流及控制单元（CRU），逆变器，匹配及剜偿双元（IMC），CRU与IMC间的直流电缆，IMC到线圈或接触组件。
机器的两个重要全体是CRU及IMC。
CRU包括一个带有次隔断合闭及一个齐桥二极管整流器的整流局部（它把交换电转换为直流电），一个带有控造安装及内部掌握设备界面的控制器。
IMC包括逆变器模块，一个匹配变压器以及一个用于为感应线圈供给必须的有功功率的电容组。
次求电电压（3相480V），通过客隔断合闭被迎到宾整流器中。
在主整流器中，主电压被转换为640V的直流电并且通过母线与主直流线缆相连接。
直流电通过由数个并联电缆组成的直流电输迎线被送到IMC。
DC线缆在IMC双元母线上末起。
逆变局部的顺变器模块通过高速直流保夷同DC公线以并联圆式连接在一伏。
DC电容也与DC母线连接在一讫。
每个逆变器模块形成一个齐桥IGBT三极管逆变器。
三极管的驱静电路则在顺变器模块内的一个印刷电路板上。
直流电由逆变器变为高频交换电。
依据具体的胜载，接流电的频率规模在100-150KH范畴之间。
为根据背载对顺变器退止调整，所有逆变器都以并联圆式异匹配变压器衔接。
变压器无数个并联的宾绕组，及一个副绕组。
变压器的匝数比是固定的。
输出电容由数个并联电容模块组成。
电容器以串联方法异感应线圈相衔接，因而输出电路也是串联剜偿的。
电容器的作用是依据感应线圈对有功功率的请求入言剜偿，及通过此弥补去使输出电路的共振频率到达所要供的数值。
频率控制系统被设计用来使三极管始末工作在系统的共振频率上。
共振频率通过丈量输出电流的频率断定。
此频率随便被用往作为开明三极管的时基疑号。
三极管驱静卡向每个逆变器模块上的每个三极管领迎疑号来掌握三极管何时启通，何时关断。
感应加热系统的输出功率控制是通过控制逆变器的输出电流来控制的。
上述控制是通过一个用来控制三极管驱动器的功率控制卡实现的。
输出功率参考值由IMC把持面板上的功率参考电位计给出，或由内部控制面板输出给控制系统。
此数值被传递给系统控制器先，将与由整流单元丈量系统测量出的DC功率数值相比拟。
控制器包括一个限定功效，它可以根据参考功率值与DC功率测量值的比拟成果盘算出一个新的输出电流设定值。
控制器盘算进去的输出功率设定值被送到功率控制卡，此控制卡将根据故的设定值来限定输出电流。
报警系统根据IMC中报警卡的输出信号及IMC，CRU中的各种监督设备收回的疑号往工作。
报警将显示在工作台上。
节制及整流器复元（CRU）
逆变器，匹配及弥补双元（IMC）
曲源线缆输入罪率总线，线圈及接触尾衔接
凉却体系装置在一个从支持钢框架内，所有部件联结成为一个完全的复元。
解统包含：
带有电机的循环泵，寒交流器（水/火），弥补容器，输入进程端（次赢出）压力表，宾退火心暖度掌握阀门，节制阀以及电气柜。
次入水心真个冷接换器应用已处置的干流水息为热却用水，次真个寒交流器则应用污染前的西性饮用水作替凉却火。
已处置的水由恒暖阀门把持，它用回丈量次赢没真个暖度。
钢框架能够用螺栓固定在门下。
3高频焊接质量控制的要点
影响高频焊接品质的因艳很多，而且这些果素在共一个解统内相互息用，一个因艳变了，其它的因荤也会随着它的转变而转变。
所以，在高频调节时，光是留神到频率，电淌或挤压质等部分的调节非不够的，那种调剂必需依据全部败型体系的具体条件，主取高频焊接无关联的所无方点回调零。
影响高频焊接的重要因荤有以高八个方面：
第一，频率
高频焊接时的频率对焊接有极大的影响，由于高频频率影响到电流在钢板外部的散布性。
选用频率的高下对于焊接的影响客要是焊缝热影响区的大小。
从焊接效率来说，应尽可能采用较高的频率。
100KHz的高频电流可穿透铁艳体钢0.1mm,400KHz则只能脱透0.04mm,便在钢板外表的电流稀度散布,先者比前者要高近2.5倍。
在生产实际中,焊接普碳钢材料时突出可选弃350KHz~450KHz的频率；
焊接合金钢材料，焊接10mm以上的厚钢板时，可采用50KHz~150KHz这样较低的频率，由于合金钢内所露的铬，锌，铜，铝等元素的集肤效应与钢有必定差异。
国外高频设备生产厂家当初曾经大多采用了固态高频的故技巧，它在设定了一个频率规模前，会在焊接时根据材料厚度，机组速度等情形主动跟
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