直縫高頻電阻焊鋼管技術(shù)

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1、1.在高頻焊管生產(chǎn)過(guò)程中,如何確保產(chǎn)品質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求和顧客的需要,則要對(duì)鋼管生產(chǎn)過(guò)程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)本公司Φ76mm高頻焊接鋼管機(jī)組某月份不合格品的統(tǒng)計(jì),認(rèn)為在生產(chǎn)過(guò)程中影響鋼管產(chǎn)品質(zhì)量的要素有原材料、焊接工藝、軋輥調(diào)節(jié)、軋輥材質(zhì)、設(shè)備故障、生產(chǎn)環(huán)境及其它原因等七個(gè)方面。其中原材料占32.44%,焊接工藝占24.85%,軋輥調(diào)節(jié)占22.72%,三者相加占80.01%,是主要環(huán)節(jié)。而軋輥材質(zhì)、設(shè)備故障、生產(chǎn)環(huán)境及其它原因等四個(gè)方面的要素,對(duì)鋼管產(chǎn)品質(zhì)量的影響占19.99%,屬相對(duì)次要環(huán)節(jié)。因此,在

2、鋼管生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)原材料、焊接工藝和軋輥調(diào)節(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)控制。2原材料對(duì)鋼管焊接質(zhì)量的影響影響原材料質(zhì)量的因素主要有鋼帶力學(xué)性能不穩(wěn)定、鋼帶的表面缺陷及幾何尺寸偏差大等三個(gè)方面,因此,應(yīng)從這三個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)控制。1）鋼帶的力學(xué)性能對(duì)鋼管質(zhì)量的影響焊接鋼管常用的鋼種為碳素結(jié)構(gòu)鋼,主要的牌號(hào)有Q195、Q215、Q235SPCCSS400SPHC等多種。鋼帶屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度過(guò)高,將造成鋼帶的成型困難,特別是管壁較厚時(shí),材料的回彈力大,鋼管在焊接時(shí)存在較大的變形應(yīng)力,焊縫容易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)鋼帶的抗拉強(qiáng)度超過(guò)635MPa、伸長(zhǎng)

3、率低于10%時(shí),鋼帶在焊接過(guò)程中焊縫易產(chǎn)生崩裂。當(dāng)抗拉強(qiáng)度低于300MPa時(shí),鋼帶在成型過(guò)程中由于材質(zhì)偏軟,表面容易起皺紋?？梢?jiàn),材料的力學(xué)性能對(duì)鋼管的質(zhì)量影響很大,應(yīng)從材料強(qiáng)度方面對(duì)鋼管質(zhì)量進(jìn)行有效地控制。）鋼帶表面缺陷對(duì)鋼管質(zhì)量的影響鋼帶表面缺陷常見(jiàn)的有鐮刀彎、波浪形、縱剪啃邊等幾種,鐮刀彎和波浪形一般出現(xiàn)在冷軋鋼帶軋制過(guò)程中,是由壓下量控制不當(dāng)造成的。在鋼管成型過(guò)程中,鐮刀彎和波浪形會(huì)引起帶鋼的跑偏或翻轉(zhuǎn),容易使鋼管焊縫產(chǎn)生搭焊,影響鋼管的質(zhì)量。鋼帶的啃邊(即鋼帶邊緣呈現(xiàn)鋸齒狀凹凸不平的現(xiàn)象),一般出現(xiàn)在縱剪帶上,產(chǎn)

4、生原因是縱剪機(jī)圓盤(pán)刀刃磨鈍或不鋒利造成的。由于鋼帶的啃邊,時(shí)時(shí)出現(xiàn)局部缺肉,使鋼帶在焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋、裂縫而影響焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定性。3）鋼帶幾何尺寸對(duì)鋼管質(zhì)量的影響當(dāng)鋼帶的寬度小于允許偏差時(shí),焊接鋼管時(shí)的擠壓力減小,使得鋼管焊縫處焊接不牢固,出現(xiàn)裂縫或是開(kāi)口管;當(dāng)鋼帶的寬度大于允許偏差時(shí),焊接鋼管時(shí)的擠壓力增加,在鋼管焊縫處出現(xiàn)尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷。所以,鋼帶寬度的波動(dòng),不但影響了鋼管外徑的精度,而且嚴(yán)重影響了鋼管的表面質(zhì)量。對(duì)要求同一斷面壁厚差不超過(guò)規(guī)定值的鋼管,即要求壁厚均勻程度高的鋼管,鋼帶厚度的波動(dòng),會(huì)將同一卷

5、鋼帶厚度差超出的允許值轉(zhuǎn)移到成品鋼管的壁厚差,使大批鋼管厚度超出允許偏差而判廢。厚度的波動(dòng)不僅影響成品鋼管的厚度精度,同時(shí),由于鋼帶的厚薄不一,使鋼管在焊接時(shí),擠壓力和焊接溫度不穩(wěn)定,造成了鋼管焊接時(shí)焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定。此外,由于鋼材內(nèi)部存在著夾層、雜質(zhì)、沙眼等材料缺陷,也是影響鋼管質(zhì)量的一個(gè)重要因素。因此,在鋼帶焊接前,要檢查每卷鋼帶的表面質(zhì)量和幾何尺寸,對(duì)鋼帶質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的,不要進(jìn)行生產(chǎn),以免造成不必要的損失。3高頻焊接對(duì)鋼管質(zhì)量的影響在鋼管高頻焊接過(guò)程中,焊接工藝及工藝參數(shù)的控制、感應(yīng)圈和阻抗器位置的放置等對(duì)鋼管焊

6、縫的焊接質(zhì)量影響很大。1）鋼管焊縫間隙的控制鋼帶進(jìn)入焊管機(jī)組經(jīng)成型輥成型、導(dǎo)向輥定向后,形成有開(kāi)口間隙的圓形鋼管管坯,調(diào)整擠壓輥的擠壓量,使得焊縫間隙控制在1～3mm,并使焊口兩端保持齊平。焊縫間隙控制得過(guò)大,會(huì)使焊縫焊接不良而產(chǎn)生未熔合或開(kāi)裂;焊縫間隙控制得過(guò)小,由于熱量過(guò)大,造成焊縫燒損,熔化金屬飛濺,影響焊縫的焊接質(zhì)量。2）高頻感應(yīng)圈位置的調(diào)控感應(yīng)圈應(yīng)放置在與鋼管同一中心線上,感應(yīng)圈前端距擠壓輥中心線的距離,在不燒損擠壓輥的前提下,應(yīng)視鋼管的規(guī)格而盡量接近。若感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時(shí),有效加熱時(shí)間較長(zhǎng),熱影響區(qū)寬,使得鋼

7、管焊縫的強(qiáng)度下降或未焊透;反之感應(yīng)圈易燒毀擠壓輥。3）阻抗器位置的調(diào)控阻抗器是一個(gè)或一組焊管專用磁棒,阻抗器的截面積通常應(yīng)不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70%,其作用是使感應(yīng)圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,產(chǎn)生鄰近效應(yīng),渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣附近,使管坯邊緣加熱到焊接溫度。阻抗器應(yīng)放置在V形區(qū)加熱段,且前端在擠壓輥中心位置處,使其中心線與管筒中心線一致。如阻抗器位置放置的不好,影響焊管的焊接速度和焊接質(zhì)量,使鋼管產(chǎn)生裂紋。4）高頻焊接工藝參數(shù)——輸入熱量的控制高頻電源輸入給鋼管焊縫部位的熱量稱為輸入熱量。將電能轉(zhuǎn)換

8、成熱能時(shí),其輸入熱量的公式為:Q=KI2Rt(1)式中Q—輸入管坯的熱量;K—能量轉(zhuǎn)換效率;I—焊接電流;R—回路阻抗;t—加熱時(shí)間。加熱時(shí)間:t=Lv(2)式中L—感應(yīng)圈或電極頭前端至擠壓輥的中心距;v—焊接速度。當(dāng)高頻輸入的熱量不足且焊接速度過(guò)快時(shí),使得被加熱的管體邊緣達(dá)不到焊接的溫度,鋼鐵仍保持其