成形后的管坯送入焊(han)接(jie)機組,焊(han)接(jie)成鋼(gang)管。都有一條焊(han)縫(feng)(直縫(feng)或(huo)螺旋焊(han)縫(feng))可以搭接(jie),也可以對接(jie)。目前(qian)大多數采(cai)用對接(jie),搭接(jie)的焊(han)管越來越少。


 對接(jie)焊管的焊接(jie)方(fang)法(fa)有很多,其(qi)中主要有:


  1. 壓力焊,是利用金屬加(jia)熱至焊接溫度(du),并(bing)在壓力下(xia)焊合,如爐焊、電(dian)焊等;


  2. 熔(rong)化(hua)焊(han)(han),是利用金屬熔(rong)化(hua)而焊(han)(han)合在(zai)一起,如電弧(hu)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)頻焊(han)(han)接主要是(shi)利用高(gao)頻電流的趨膚效應和臨近效應,使電流高(gao)頻集中在(zai)待焊(han)(han)邊上,從而能在(zai)百分之一秒時間(jian)內將其加熱到焊(han)(han)接溫度(1250~1430℃),然后在(zai)擠壓(ya)輥(gun)的作用下進行壓(ya)力焊(han)(han)接。根據(ju)向(xiang)被焊(han)(han)件饋電方式不(bu)同,可(ke)分為感應焊(han)(han)和電阻焊(han)(han)(接觸焊(han)(han))。


  感應(ying)(ying)焊(han)通常是在(zai)距會合(he)(he)點30~300mm處繞管(guan)坯套上一感應(ying)(ying)器。根據被焊(han)件形狀不同(tong),感應(ying)(ying)器用(yong)平面(mian)的(de)(de)或曲面(mian)的(de)(de)空心(xin)水冷導體材料制(zhi)成(cheng)。當感應(ying)(ying)器通過高(gao)頻電(dian)(dian)流時,管(guan)坯上感應(ying)(ying)出電(dian)(dian)流,由于鄰(lin)近效(xiao)(xiao)應(ying)(ying),極大(da)部分電(dian)(dian)流沿待焊(han)邊流過,并在(zai)會合(he)(he)點形成(cheng)回路。為(wei)了減少(shao)這部分無效(xiao)(xiao)電(dian)(dian)流,采用(yong)內(nei)外(wai)磁導體,其長(chang)(chang)度(du)應(ying)(ying)等(deng)于感應(ying)(ying)器的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)。感應(ying)(ying)焊(han)主要用(yong)于Φ150~160mm以下(xia)的(de)(de)焊(han)管(guan)機組。


  接(jie)觸(chu)焊(han)是借助于(yu)兩個觸(chu)頭(tou)(電(dian)極或焊(han)腳)把高頻電(dian)流(liu)(liu)(liu)傳到管(guan)坯上。焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)沿管(guan)坯坡(po)(po)口(kou)兩側流(liu)(liu)(liu)過,并通過擠壓輥附(fu)近的(de)坡(po)(po)口(kou)兩側會合點(dian)形成(cheng)回路。在管(guan)兩側坡(po)(po)口(kou)上的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)是相反的(de),因此(ci),鄰近效應使電(dian)流(liu)(liu)(liu)集中(zhong)于(yu)坡(po)(po)口(kou)的(de)表(biao)面,電(dian)流(liu)(liu)(liu)頻率越(yue)高,電(dian)流(liu)(liu)(liu)就越(yue)集中(zhong)于(yu)其表(biao)面。管(guan)內的(de)阻抗(kang)器提(ti)高了坡(po)(po)口(kou)加(jia)熱的(de)集中(zhong)程度,因為它(ta)增大了電(dian)流(liu)(liu)(liu)環(huan)繞管(guan)坯流(liu)(liu)(liu)過的(de)感抗(kang)。接(jie)觸(chu)焊(han)一般用于(yu)較大直徑焊(han)管(guan)機組的(de)生(sheng)產。兩種方法的(de)原理(li)如圖15-14所(suo)示。


圖 14.jpg


上述兩種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法具有(you)一系列優點:焊(han)縫熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)小,加熱(re)(re)速度(du)快,焊(han)接(jie)(jie)速度(du)高,焊(han)縫質量好。




二、電阻焊(han)和感(gan)應焊(han)的特點(dian)


1. 感應焊的特點


  感應(ying)焊(han)(han)(han)由(you)于線圈包在被焊(han)(han)(han)鋼管的(de)(de)外部(bu),從根本上消(xiao)除了(le)(le)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)由(you)于電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)開路所引起的(de)(de)設(she)備故障,從而(er)提高了(le)(le)設(she)備利用率和降(jiang)低了(le)(le)成(cheng)本;焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程穩定(ding),焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)質量好(hao),焊(han)(han)(han)縫表面光潔;因為沒有電(dian)(dian)極(ji)(ji)壓力,最適用于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)薄壁(bi)管;由(you)于不(bu)用觸點材料,不(bu)僅節(jie)約了(le)(le)貴重的(de)(de)有色金屬,而(er)且也消(xiao)除了(le)(le)因更換電(dian)(dian)極(ji)(ji)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)(de)停機(ji);焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)調整比(bi)(bi)較容易(yi)和方便。但(dan)感應(ying)焊(han)(han)(han)最大的(de)(de)缺點是功率消(xiao)耗比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)大,而(er)且焊(han)(han)(han)速(su)也比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)低。


2. 電阻焊的特(te)點


  由于電(dian)阻焊(han)(han)的熱能高(gao)度集中于焊(han)(han)縫(feng)上,焊(han)(han)速較高(gao);焊(han)(han)接質量好,主要(yao)體現在沒有“跳焊(han)(han)”現象;熱影(ying)響區小,自(zi)冷作用強,焊(han)(han)縫(feng)不易(yi)氧化(hua);耗電(dian)少,效率高(gao);焊(han)(han)接區平(ping)滑(hua)、美(mei)觀(guan);焊(han)(han)接用電(dian)極結構簡(jian)單,消耗低,容(rong)易(yi)調整。但由于部分回(hui)路(lu)采(cai)用的是高(gao)壓(ya),因(yin)此要(yao)求高(gao)的絕緣度;屏(ping)蔽不好時,高(gao)頻信號對電(dian)訊(xun)器材有干擾,對人體也有一定危(wei)害。



三、其他焊接(jie)方法(fa)


  電(dian)(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)接(jie)是利用(yong)電(dian)(dian)(dian)極間電(dian)(dian)(dian)弧放電(dian)(dian)(dian)原(yuan)理產(chan)生的(de)高溫(wen),使(shi)焊(han)(han)(han)絲和(he)(he)待焊(han)(han)(han)金屬(shu)熔化而焊(han)(han)(han)合。其中接(jie)在生產(chan)大直徑(jing)鋼管(guan)(guan)中應(ying)用(yong)極為廣泛(fan)。埋弧電(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)管(guan)(guan)生產(chan)中分(fen)直縫(feng)和(he)(he)螺旋焊(han)(han)(han)縫(feng)兩種,直縫(feng)焊(han)(han)(han)根據管(guan)(guan)子壁厚和(he)(he)耐壓要求采用(yong)單面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)或雙(shuang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han),螺旋焊(han)(han)(han)一般采用(yong)雙(shuang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)。


1. 埋弧焊接


  鋼管(guan)(guan)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)在帶有自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)關的(de)(de)專(zhuan)用(yong)電焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機上(shang)進行,如圖15-15所示。待焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼板或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫對(dui)接(jie)處有坡(po)(po)口(kou),在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中有送絲(si)(si)機構將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)盤上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)連(lian)續(xu)不斷(duan)地(di)送入(ru)此坡(po)(po)口(kou)之(zhi)內(nei),維對(dui)和被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)(guan)筒坡(po)(po)口(kou)之(zhi)間形(xing)成(cheng)(cheng)電弧(hu),借助(zhu)于電弧(hu)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)和被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)(guan)壁熔(rong)(rong)化(hua)。而粒狀焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥由貯料(liao)槽內(nei)經過(guo)金屬(shu)送入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)之(zhi)前,覆(fu)蓋(gai)著(zhu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)口(kou),當焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)頭或(huo)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)鋼管(guan)(guan)移動速度于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速度一致時,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程繼續(xu)進行。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang)覆(fu)蓋(gai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥70%~80%未熔(rong)(rong)化(hua),由吸收嘴吸收并回送到焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥貯料(liao)槽內(nei),以便再次使用(yong)。熔(rong)(rong)化(hua)金屬(shu)最初呈液體狀態,然后冷(leng)卻成(cheng)(cheng)致密(mi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在熔(rong)(rong)化(hua)金屬(shu)表面上(shang)熔(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)藥冷(leng)卻后形(xing)成(cheng)(cheng)極易清(qing)除的(de)(de)硬殼。


圖 15.jpg



 2. 保護弧焊


 保護氣體(ti)電弧焊接電極的性質分為(TIG)和(MIG).


 A TIG電弧焊


  TIG電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)管裝置如圖(tu)15-16所(suo)(suo)示,其鎢(wu)極不熔化,只利用鎢(wu)極與焊(han)件之間的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)所(suo)(suo)產生(sheng)的(de)(de)高溫,使(shi)帶鋼邊(bian)部熔化形(xing)成熔池(chi),在一(yi)定(ding)壓力作用下(xia)將帶鋼邊(bian)部焊(han)合。為防(fang)止(zhi)氧(yang)化,電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)和熔池(chi)均處于惰(duo)性氣體保護之下(xia),電(dian)(dian)(dian)極在焊(han)接(jie)處于上方1.5~3mm,距(ju)離太大造成熱(re)量散(san)失(shi),金屬加熱(re)不良。電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)柱的(de)(de)溫度約為5000~8000℃,電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)產生(sheng)的(de)(de)熱(re)量和電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流強度及(ji)電(dian)(dian)(dian)壓成比例。


圖 16.jpg



B MIG電弧焊


  MIG電(dian)弧焊所有電(dian)極(ji)是與金(jin)屬(shu)相(xiang)同或相(xiang)近的金(jin)屬(shu)焊絲。在焊接過程(cheng)中,電(dian)極(ji)同時熔(rong)(rong)化,在惰性(xing)氣(qi)體保護下(xia),熔(rong)(rong)化的焊絲滴入熔(rong)(rong)池中,由電(dian)極(ji)金(jin)屬(shu)和帶鋼金(jin)屬(shu)形(xing)成(cheng)焊縫(feng)。


3. 等離子焊接


 原理(li)如圖(tu)15-17所(suo)示,其(qi)是利用于(yu)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)進行焊接的(de)方法(fa)。當在鎢極于(yu)被(bei)期金屬之間加上高(gao)壓時,通過高(gao)頻振動(dong)器使(shi)氣(qi)體(ti)產(chan)生電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)而(er)形成(cheng)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體(ti),在機械(xie)壓縮效應的(de)作用下(xia),電(dian)(dian)(dian)弧(hu)被(bei)壓縮在很小的(de)范圍內,使(shi)其(qi)高(gao)度集(ji)中,溫度達16000~3000℃.在電(dian)(dian)(dian)弧(hu)柱中的(de)氣(qi)體(ti)被(bei)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)成(cheng)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體(ti)。其(qi)導電(dian)(dian)(dian)性和導熱性好,能集(ji)中很大的(de)電(dian)(dian)(dian)流。等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)焊適用于(yu)不(bu)銹鋼(gang)和其(qi)他難熔金屬的(de)焊接。


圖 17.jpg


4. 電(dian)子束焊接(jie)


  電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接是由電(dian)子(zi)發射槍(qiang)的(de)(de)電(dian)子(zi)群(qun)在(zai)高(gao)壓下成為高(gao)速電(dian)子(zi)束(shu)(shu)轟擊金屬(shu),使其熔化加(jia)壓前(qian)進行焊(han)接。這種(zhong)方法(fa)主要應(ying)用于不銹鋼和(he)高(gao)合金鋼焊(han)管的(de)(de)生產(chan)中(zhong)。根據電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接室的(de)(de)真(zhen)空(kong)度可(ke)分為真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)、等離(li)子(zi)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)、局(ju)部真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)和(he)非真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)4種(zhong)。