成(cheng)形后的管坯送入焊接(jie)(jie)機組,焊接(jie)(jie)成(cheng)鋼管。都有(you)一(yi)條焊縫(feng)(直(zhi)縫(feng)或螺旋焊縫(feng))可(ke)(ke)以搭接(jie)(jie),也可(ke)(ke)以對接(jie)(jie)。目前大多數采用對接(jie)(jie),搭接(jie)(jie)的焊管越來越少。
對(dui)接焊管的焊接方法(fa)有很多,其中主要有:
1. 壓力(li)焊(han)(han),是利用金屬(shu)加(jia)熱至焊(han)(han)接溫度,并在壓力(li)下焊(han)(han)合(he),如爐(lu)焊(han)(han)、電焊(han)(han)等;
2. 熔化(hua)焊(han)(han),是利用(yong)金屬熔化(hua)而焊(han)(han)合在一起,如(ru)電弧焊(han)(han)、、電子束焊(han)(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、感應焊與電阻焊
高(gao)(gao)頻焊(han)(han)(han)接(jie)主(zhu)要(yao)是利用(yong)高(gao)(gao)頻電流的趨膚效應(ying)和(he)臨近(jin)效應(ying),使電流高(gao)(gao)頻集中在待焊(han)(han)(han)邊上,從(cong)而能在百分之(zhi)一秒時(shi)間內(nei)將其加熱到焊(han)(han)(han)接(jie)溫度(du)(1250~1430℃),然(ran)后(hou)在擠壓輥的作用(yong)下進行壓力焊(han)(han)(han)接(jie)。根據(ju)向被焊(han)(han)(han)件饋(kui)電方式不同(tong),可分為感(gan)應(ying)焊(han)(han)(han)和(he)電阻焊(han)(han)(han)(接(jie)觸焊(han)(han)(han))。
感應(ying)焊通常是在(zai)距會合(he)點30~300mm處繞管(guan)坯套(tao)上(shang)一感應(ying)器(qi)。根據(ju)被焊件形(xing)狀不同,感應(ying)器(qi)用(yong)平面的(de)或曲面的(de)空心水冷導體(ti)材料制成。當感應(ying)器(qi)通過高(gao)頻電流(liu)時,管(guan)坯上(shang)感應(ying)出電流(liu),由(you)于鄰近效應(ying),極大部分電流(liu)沿待焊邊(bian)流(liu)過,并在(zai)會合(he)點形(xing)成回路。為了減少這部分無效電流(liu),采用(yong)內外(wai)磁(ci)導體(ti),其(qi)長度應(ying)等于感應(ying)器(qi)的(de)長度。感應(ying)焊主要用(yong)于Φ150~160mm以(yi)下(xia)的(de)焊管(guan)機(ji)組(zu)。
接(jie)觸(chu)焊(han)是(shi)借助于兩個觸(chu)頭(電(dian)極(ji)或焊(han)腳)把高頻(pin)電(dian)流(liu)(liu)傳到(dao)管(guan)坯上(shang)(shang)。焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)沿管(guan)坯坡(po)(po)口兩側流(liu)(liu)過,并通(tong)過擠壓輥附近的(de)(de)(de)坡(po)(po)口兩側會合點形(xing)成回路。在管(guan)兩側坡(po)(po)口上(shang)(shang)的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)方(fang)向是(shi)相(xiang)反的(de)(de)(de),因此(ci),鄰近效應使電(dian)流(liu)(liu)集(ji)(ji)中于坡(po)(po)口的(de)(de)(de)表(biao)面,電(dian)流(liu)(liu)頻(pin)率(lv)越(yue)(yue)高,電(dian)流(liu)(liu)就越(yue)(yue)集(ji)(ji)中于其表(biao)面。管(guan)內的(de)(de)(de)阻抗(kang)(kang)器提(ti)高了(le)坡(po)(po)口加熱(re)的(de)(de)(de)集(ji)(ji)中程度,因為(wei)它增大了(le)電(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)坯流(liu)(liu)過的(de)(de)(de)感抗(kang)(kang)。接(jie)觸(chu)焊(han)一般用于較大直徑焊(han)管(guan)機組的(de)(de)(de)生(sheng)產。兩種方(fang)法的(de)(de)(de)原理(li)如圖15-14所(suo)示(shi)。

上述兩種焊(han)接(jie)方法(fa)具有(you)一系列優(you)點:焊(han)縫熱影響區小(xiao),加熱速(su)度(du)快,焊(han)接(jie)速(su)度(du)高,焊(han)縫質量好(hao)。
二、電阻焊和感(gan)應焊的特點(dian)
1. 感(gan)應焊的(de)特點
感應(ying)焊(han)(han)由于線(xian)圈包(bao)在被焊(han)(han)鋼管(guan)的外部,從(cong)根本(ben)上消(xiao)除(chu)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)由于電(dian)(dian)(dian)極的開(kai)路所(suo)引起的設(she)備故障(zhang),從(cong)而(er)(er)提高了(le)(le)設(she)備利(li)用率(lv)和降(jiang)低了(le)(le)成本(ben);焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)穩定(ding),焊(han)(han)接(jie)質(zhi)量(liang)好,焊(han)(han)縫表面(mian)光(guang)潔;因(yin)為沒有電(dian)(dian)(dian)極壓力,最適用于焊(han)(han)接(jie)薄壁(bi)管(guan);由于不用觸點材料,不僅節約了(le)(le)貴重的有色金屬,而(er)(er)且也(ye)消(xiao)除(chu)了(le)(le)因(yin)更換電(dian)(dian)(dian)極而(er)(er)造成的停(ting)機;焊(han)(han)接(jie)調整比(bi)較容易和方(fang)便。但感應(ying)焊(han)(han)最大的缺點是功率(lv)消(xiao)耗比(bi)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)大,而(er)(er)且焊(han)(han)速也(ye)比(bi)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)低。
2. 電阻焊(han)的特點
由于(yu)電(dian)阻焊(han)的(de)熱能高度集中于(yu)焊(han)縫上,焊(han)速較高;焊(han)接(jie)質量好(hao),主(zhu)要體(ti)現(xian)在沒有(you)“跳焊(han)”現(xian)象(xiang);熱影響區小,自冷作用強,焊(han)縫不易(yi)氧化;耗(hao)電(dian)少,效率高;焊(han)接(jie)區平滑、美觀;焊(han)接(jie)用電(dian)極(ji)結構簡單(dan),消耗(hao)低,容(rong)易(yi)調整。但由于(yu)部分回路(lu)采(cai)用的(de)是高壓,因(yin)此要求高的(de)絕緣(yuan)度;屏蔽不好(hao)時,高頻信(xin)號對電(dian)訊器材有(you)干擾,對人體(ti)也有(you)一(yi)定危害。
三、其他焊接方法(fa)
電弧焊(han)(han)接是利用(yong)電極間(jian)電弧放電原理產生的高溫(wen),使焊(han)(han)絲和待焊(han)(han)金屬(shu)熔化而焊(han)(han)合(he)。其中(zhong)接在生產大直(zhi)徑鋼管(guan)中(zhong)應用(yong)極為廣泛。埋弧電焊(han)(han)管(guan)生產中(zhong)分直(zhi)縫(feng)和螺旋焊(han)(han)縫(feng)兩(liang)種,直(zhi)縫(feng)焊(han)(han)根據管(guan)子壁厚和耐(nai)壓(ya)要求采用(yong)單面焊(han)(han)或雙(shuang)面焊(han)(han),螺旋焊(han)(han)一般(ban)采用(yong)雙(shuang)面焊(han)(han)。
1. 埋(mai)弧焊接
鋼(gang)管(guan)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)在帶(dai)有自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)關的(de)專用電(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)上進行,如圖(tu)15-15所示。待(dai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)板或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)對接(jie)處(chu)有坡口,在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程中有送絲(si)機(ji)構(gou)將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)盤上的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)連續不斷(duan)地送入此(ci)坡口之(zhi)(zhi)內,維對和被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)筒坡口之(zhi)(zhi)間形(xing)成(cheng)電(dian)弧(hu),借助于電(dian)弧(hu)將焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)壁熔(rong)(rong)化。而粒(li)狀焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)由貯料槽(cao)內經過金(jin)屬(shu)送入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)之(zhi)(zhi)前(qian),覆蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)口,當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)頭或(huo)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)管(guan)移動速(su)(su)度于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度一致(zhi)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程繼(ji)續進行。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)上覆蓋(gai)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)70%~80%未熔(rong)(rong)化,由吸收嘴吸收并回送到焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)貯料槽(cao)內,以便再次使用。熔(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)最初呈液體狀態,然后冷(leng)卻(que)成(cheng)致(zhi)密(mi)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng),而緊貼(tie)在熔(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)表面上熔(rong)(rong)化的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)冷(leng)卻(que)后形(xing)成(cheng)極易清除的(de)硬殼。

2. 保(bao)護弧焊
保護氣(qi)體電(dian)(dian)弧焊接電(dian)(dian)極的(de)性質分為(wei)(TIG)和(MIG).
A TIG電弧(hu)焊
TIG電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)管(guan)裝置如圖15-16所(suo)示,其鎢極不熔化,只利用鎢極與焊(han)件之間的(de)(de)(de)電(dian)弧(hu)(hu)所(suo)產生的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen),使帶鋼邊部熔化形成(cheng)熔池,在一定壓(ya)力作用下將(jiang)帶鋼邊部焊(han)合。為防止(zhi)氧(yang)化,電(dian)弧(hu)(hu)和熔池均處于(yu)惰性(xing)氣體保護之下,電(dian)極在焊(han)接處于(yu)上(shang)方1.5~3mm,距離太大(da)造(zao)成(cheng)熱量(liang)(liang)散失(shi),金屬加熱不良。電(dian)弧(hu)(hu)柱的(de)(de)(de)溫(wen)度約為5000~8000℃,電(dian)弧(hu)(hu)產生的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)和電(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)電(dian)流強度及電(dian)壓(ya)成(cheng)比例(li)。

B MIG電弧焊
MIG電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)所有(you)電(dian)(dian)極(ji)(ji)是與金(jin)屬相同或(huo)相近(jin)的金(jin)屬焊(han)絲(si)。在(zai)焊(han)接過程(cheng)中(zhong)(zhong),電(dian)(dian)極(ji)(ji)同時熔化(hua),在(zai)惰性(xing)氣體保護下(xia),熔化(hua)的焊(han)絲(si)滴入熔池中(zhong)(zhong),由電(dian)(dian)極(ji)(ji)金(jin)屬和帶(dai)鋼金(jin)屬形成焊(han)縫。
3. 等離(li)子焊接
原理如圖15-17所示,其(qi)是利用(yong)于等(deng)(deng)離子電(dian)(dian)弧進行(xing)焊接(jie)的(de)(de)方法(fa)。當在(zai)鎢極(ji)于被期(qi)金(jin)(jin)屬之間加上(shang)高(gao)壓(ya)時,通過高(gao)頻(pin)振動(dong)器使(shi)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)產生電(dian)(dian)離而(er)形成(cheng)等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)(ti),在(zai)機械壓(ya)縮效(xiao)應的(de)(de)作用(yong)下,電(dian)(dian)弧被壓(ya)縮在(zai)很小的(de)(de)范圍(wei)內,使(shi)其(qi)高(gao)度集中(zhong),溫度達16000~3000℃.在(zai)電(dian)(dian)弧柱(zhu)中(zhong)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)被電(dian)(dian)離成(cheng)等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)(ti)。其(qi)導(dao)電(dian)(dian)性和導(dao)熱性好,能集中(zhong)很大的(de)(de)電(dian)(dian)流。等(deng)(deng)離子焊適用(yong)于不銹鋼和其(qi)他難熔金(jin)(jin)屬的(de)(de)焊接(jie)。

4. 電(dian)子束(shu)焊接(jie)
電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)接是由電(dian)(dian)(dian)子(zi)發射槍的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)群在高壓下成為(wei)(wei)高速電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)轟擊金(jin)屬(shu),使其(qi)熔化加(jia)壓前進行(xing)焊(han)(han)接。這種(zhong)方法主(zhu)要應用于不銹鋼(gang)和(he)高合金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)的(de)生產中。根據電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)接室的(de)真空(kong)度可分為(wei)(wei)真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)、等離子(zi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)、局部(bu)真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)和(he)非真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)4種(zhong)。

