成(cheng)形后的管坯送入焊(han)接(jie)(jie)(jie)機組,焊(han)接(jie)(jie)(jie)成(cheng)鋼管。都有(you)一條焊(han)縫(feng)(直縫(feng)或螺旋焊(han)縫(feng))可(ke)以(yi)搭接(jie)(jie)(jie),也可(ke)以(yi)對(dui)接(jie)(jie)(jie)。目前大(da)多數采用對(dui)接(jie)(jie)(jie),搭接(jie)(jie)(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少。


 對接(jie)焊管的焊接(jie)方法有(you)很多,其(qi)中(zhong)主要有(you):


  1. 壓力焊,是利用金(jin)屬加熱(re)至焊接溫度,并在壓力下焊合,如爐焊、電(dian)焊等;


  2. 熔化焊(han),是利(li)用金屬熔化而(er)焊(han)合(he)在一(yi)起(qi),如電(dian)弧(hu)焊(han)、、電(dian)子束焊(han)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(ying)焊與電阻焊


  高頻焊(han)(han)接(jie)主要是利用高頻電流(liu)的趨膚效應和臨(lin)近效應,使電流(liu)高頻集中在(zai)待(dai)焊(han)(han)邊上,從而能在(zai)百分之一秒時間內將(jiang)其加熱(re)到焊(han)(han)接(jie)溫度(1250~1430℃),然后在(zai)擠壓輥(gun)的作用下進行(xing)壓力焊(han)(han)接(jie)。根據向被焊(han)(han)件饋電方(fang)式不同(tong),可(ke)分為感應焊(han)(han)和電阻焊(han)(han)(接(jie)觸焊(han)(han))。


  感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)焊(han)(han)通常是在距會合點30~300mm處繞管(guan)坯(pi)套(tao)上一感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)器。根據(ju)被焊(han)(han)件形(xing)狀不同,感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)器用平面(mian)的或曲面(mian)的空心水冷(leng)導體材(cai)料(liao)制成(cheng)。當(dang)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)器通過高頻電流(liu)時,管(guan)坯(pi)上感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)出電流(liu),由于鄰(lin)近效應(ying)(ying),極大部分(fen)(fen)電流(liu)沿(yan)待焊(han)(han)邊流(liu)過,并在會合點形(xing)成(cheng)回路(lu)。為了減少(shao)這部分(fen)(fen)無效電流(liu),采(cai)用內外磁導體,其(qi)長度(du)應(ying)(ying)等于感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)器的長度(du)。感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)焊(han)(han)主要用于Φ150~160mm以下的焊(han)(han)管(guan)機組。


  接(jie)觸(chu)(chu)焊(han)是(shi)借(jie)助(zhu)于(yu)(yu)兩(liang)個(ge)觸(chu)(chu)頭(電(dian)(dian)(dian)(dian)極或焊(han)腳)把高頻電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)傳到管(guan)(guan)坯上。焊(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)沿管(guan)(guan)坯坡(po)口(kou)兩(liang)側流(liu)過,并通過擠(ji)壓輥附(fu)近的(de)坡(po)口(kou)兩(liang)側會合點(dian)形(xing)成回(hui)路(lu)。在管(guan)(guan)兩(liang)側坡(po)口(kou)上的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)方向是(shi)相反(fan)的(de),因此,鄰近效應使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)集中于(yu)(yu)坡(po)口(kou)的(de)表(biao)面,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)頻率越高,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)就越集中于(yu)(yu)其表(biao)面。管(guan)(guan)內的(de)阻抗器提高了坡(po)口(kou)加熱(re)的(de)集中程度,因為它增大了電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)環繞(rao)管(guan)(guan)坯流(liu)過的(de)感抗。接(jie)觸(chu)(chu)焊(han)一般用于(yu)(yu)較(jiao)大直徑焊(han)管(guan)(guan)機組的(de)生(sheng)產。兩(liang)種方法的(de)原理如圖15-14所示。


圖 14.jpg


上述兩種焊(han)接方法具有一系列優點:焊(han)縫熱影(ying)響區小(xiao),加熱速(su)度快,焊(han)接速(su)度高,焊(han)縫質量好(hao)。




二、電阻(zu)焊和感應焊的特點


1. 感應焊的特點


  感(gan)(gan)應焊(han)(han)(han)由于線圈(quan)包在被焊(han)(han)(han)鋼管的(de)外部,從根本上消除了(le)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)由于電(dian)(dian)極的(de)開(kai)路所引起的(de)設(she)備故障(zhang),從而提高了(le)設(she)備利用(yong)率和降低了(le)成本;焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程穩定,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)質量好,焊(han)(han)(han)縫表面光(guang)潔;因為沒有(you)電(dian)(dian)極壓力,最適(shi)用(yong)于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)薄壁管;由于不(bu)用(yong)觸點(dian)材料,不(bu)僅節(jie)約了(le)貴(gui)重的(de)有(you)色(se)金屬,而且(qie)也消除了(le)因更(geng)換電(dian)(dian)極而造成的(de)停機;焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)調整比(bi)較容易和方便。但感(gan)(gan)應焊(han)(han)(han)最大(da)(da)的(de)缺點(dian)是功(gong)率消耗(hao)比(bi)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)大(da)(da),而且(qie)焊(han)(han)(han)速也比(bi)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)低。


2. 電阻焊的特點


  由于(yu)電(dian)(dian)阻焊的(de)(de)熱能高(gao)(gao)度(du)集中于(yu)焊縫上,焊速較高(gao)(gao);焊接質量(liang)好,主要(yao)體現在沒有“跳焊”現象(xiang);熱影響區小,自冷作用強(qiang),焊縫不易(yi)氧化;耗電(dian)(dian)少,效率(lv)高(gao)(gao);焊接區平滑、美觀(guan);焊接用電(dian)(dian)極結構簡單(dan),消耗低(di),容易(yi)調整。但由于(yu)部(bu)分回路采(cai)用的(de)(de)是高(gao)(gao)壓(ya),因此要(yao)求(qiu)高(gao)(gao)的(de)(de)絕(jue)緣度(du);屏(ping)蔽不好時,高(gao)(gao)頻(pin)信號對電(dian)(dian)訊器材有干擾,對人體也有一定危害。



三(san)、其他焊(han)接方法(fa)


  電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)是利(li)用電(dian)(dian)極間(jian)電(dian)(dian)弧(hu)放電(dian)(dian)原(yuan)理(li)產(chan)生的高溫(wen),使焊(han)(han)(han)(han)絲和待焊(han)(han)(han)(han)金屬熔化而(er)焊(han)(han)(han)(han)合。其中接(jie)在生產(chan)大(da)直徑(jing)鋼(gang)管(guan)(guan)中應用極為廣泛。埋弧(hu)電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)管(guan)(guan)生產(chan)中分直縫和螺旋(xuan)焊(han)(han)(han)(han)縫兩(liang)種,直縫焊(han)(han)(han)(han)根(gen)據管(guan)(guan)子壁厚(hou)和耐壓要求采用單(dan)面焊(han)(han)(han)(han)或雙面焊(han)(han)(han)(han),螺旋(xuan)焊(han)(han)(han)(han)一般采用雙面焊(han)(han)(han)(han)。


1. 埋弧焊接


  鋼管(guan)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接在(zai)帶有自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)關(guan)的專用(yong)(yong)電焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)機上(shang)(shang)(shang)進(jin)(jin)行,如(ru)圖15-15所示。待焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼板或焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫對(dui)接處(chu)有坡口(kou)(kou)(kou),在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接過(guo)(guo)程中有送(song)絲機構(gou)將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲盤上(shang)(shang)(shang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲連續不斷地(di)送(song)入(ru)此坡口(kou)(kou)(kou)之(zhi)內,維對(dui)和(he)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)筒坡口(kou)(kou)(kou)之(zhi)間(jian)形成電弧,借助于(yu)電弧將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲和(he)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)壁(bi)熔(rong)化(hua)。而(er)(er)粒狀焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)由貯料(liao)槽(cao)內經(jing)過(guo)(guo)金屬送(song)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲之(zhi)前,覆蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接口(kou)(kou)(kou),當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)頭或被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼管(guan)移動速(su)度(du)于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接速(su)度(du)一致時,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接過(guo)(guo)程繼續進(jin)(jin)行。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang)(shang)(shang)覆蓋(gai)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)70%~80%未(wei)熔(rong)化(hua),由吸(xi)收嘴(zui)吸(xi)收并(bing)回送(song)到焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)貯料(liao)槽(cao)內,以便再(zai)次(ci)使用(yong)(yong)。熔(rong)化(hua)金屬最初呈液體狀態,然后(hou)冷(leng)卻成致密的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫,而(er)(er)緊貼在(zai)熔(rong)化(hua)金屬表面上(shang)(shang)(shang)熔(rong)化(hua)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)冷(leng)卻后(hou)形成極易清除的硬殼。


圖 15.jpg



 2. 保護弧焊


 保護氣體電弧焊接電極(ji)的性質分為(TIG)和(MIG).


 A TIG電弧焊


  TIG電(dian)弧(hu)焊管裝置如圖15-16所示,其鎢(wu)極不(bu)熔化(hua),只利(li)用鎢(wu)極與焊件之間(jian)的(de)(de)(de)電(dian)弧(hu)所產生(sheng)的(de)(de)(de)高溫(wen),使帶鋼(gang)邊部(bu)熔化(hua)形成(cheng)熔池,在一定(ding)壓(ya)力作用下將帶鋼(gang)邊部(bu)焊合。為(wei)防止氧(yang)化(hua),電(dian)弧(hu)和熔池均處(chu)于惰性氣體保護之下,電(dian)極在焊接處(chu)于上方1.5~3mm,距離太大造(zao)成(cheng)熱(re)(re)量散失,金(jin)屬(shu)加熱(re)(re)不(bu)良。電(dian)弧(hu)柱(zhu)的(de)(de)(de)溫(wen)度約為(wei)5000~8000℃,電(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量和電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)電(dian)流強(qiang)度及(ji)電(dian)壓(ya)成(cheng)比例。


圖 16.jpg



B MIG電弧焊


  MIG電弧焊所有電極是與金屬相同或相近的(de)金屬焊絲。在焊接(jie)過程中,電極同時熔化,在惰(duo)性氣體(ti)保(bao)護下,熔化的(de)焊絲滴入(ru)熔池中,由電極金屬和帶鋼金屬形成焊縫。


3. 等離子焊(han)接


 原理(li)如圖(tu)15-17所(suo)示,其(qi)是(shi)利用于等(deng)離(li)子(zi)(zi)電(dian)弧(hu)進行焊(han)接的(de)(de)方法。當在鎢(wu)極(ji)于被期金(jin)屬(shu)之(zhi)間加上高壓(ya)時,通(tong)過高頻振動器使氣(qi)(qi)體(ti)產生電(dian)離(li)而形成等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti),在機械壓(ya)縮效應的(de)(de)作用下,電(dian)弧(hu)被壓(ya)縮在很小的(de)(de)范圍內,使其(qi)高度集中(zhong),溫度達16000~3000℃.在電(dian)弧(hu)柱中(zhong)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)被電(dian)離(li)成等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)。其(qi)導(dao)電(dian)性和(he)導(dao)熱性好,能(neng)集中(zhong)很大的(de)(de)電(dian)流。等(deng)離(li)子(zi)(zi)焊(han)適用于不銹鋼和(he)其(qi)他(ta)難熔金(jin)屬(shu)的(de)(de)焊(han)接。


圖 17.jpg


4. 電子束焊接


  電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)是由電(dian)子(zi)(zi)發射槍的電(dian)子(zi)(zi)群在高(gao)壓(ya)下成為高(gao)速電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)轟擊金(jin)屬,使其熔化加壓(ya)前進(jin)行焊(han)接(jie)。這種(zhong)方法主要應用于不銹(xiu)鋼(gang)和高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)焊(han)管的生(sheng)產中。根據(ju)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)室的真(zhen)空(kong)度可(ke)分(fen)為真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)、等(deng)離子(zi)(zi)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)、局部真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)和非真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊(han)4種(zhong)。