成形后的管坯送入(ru)焊(han)(han)接機組,焊(han)(han)接成鋼管。都有一條焊(han)(han)縫(feng)(直縫(feng)或螺旋焊(han)(han)縫(feng))可(ke)以搭(da)接,也可(ke)以對(dui)接。目前大多數采用對(dui)接,搭(da)接的焊(han)(han)管越來(lai)越少(shao)。


 對接焊管的焊接方法(fa)有很多,其(qi)中(zhong)主要(yao)有:


  1. 壓力焊,是利用金(jin)屬加熱至焊接溫度,并在(zai)壓力下焊合,如爐(lu)焊、電焊等;


  2. 熔(rong)化(hua)(hua)焊,是利用金屬熔(rong)化(hua)(hua)而(er)焊合在一起,如電弧焊、、電子束焊等。


 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(yi)、感應(ying)焊與電(dian)阻焊


  高頻(pin)焊(han)接(jie)主(zhu)要(yao)是利用(yong)高頻(pin)電流的(de)趨膚效(xiao)應和臨近效(xiao)應,使(shi)電流高頻(pin)集中(zhong)在待焊(han)邊上,從而能(neng)在百(bai)分之一秒時間(jian)內將其加熱到(dao)焊(han)接(jie)溫度(1250~1430℃),然后在擠壓輥的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)進(jin)行壓力(li)焊(han)接(jie)。根據向被焊(han)件饋電方式不同,可分為感應焊(han)和電阻焊(han)(接(jie)觸焊(han))。


  感應(ying)(ying)焊通(tong)常是在距會合(he)點(dian)(dian)30~300mm處繞(rao)管(guan)坯(pi)套上(shang)一(yi)感應(ying)(ying)器(qi)(qi)。根據被焊件(jian)形狀不同,感應(ying)(ying)器(qi)(qi)用平面(mian)(mian)的(de)或曲面(mian)(mian)的(de)空心水冷導(dao)體(ti)材料制(zhi)成。當感應(ying)(ying)器(qi)(qi)通(tong)過(guo)高頻(pin)電流(liu)時,管(guan)坯(pi)上(shang)感應(ying)(ying)出(chu)電流(liu),由于鄰(lin)近效(xiao)應(ying)(ying),極(ji)大部分電流(liu)沿待焊邊流(liu)過(guo),并(bing)在會合(he)點(dian)(dian)形成回路(lu)。為了減少這部分無效(xiao)電流(liu),采用內(nei)外磁導(dao)體(ti),其長度應(ying)(ying)等于感應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)長度。感應(ying)(ying)焊主要用于Φ150~160mm以下的(de)焊管(guan)機組(zu)。


  接(jie)觸(chu)焊(han)是借助于(yu)(yu)兩(liang)個觸(chu)頭(tou)(電(dian)(dian)極(ji)或焊(han)腳)把高頻電(dian)(dian)流(liu)(liu)傳到管(guan)坯(pi)上。焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)沿管(guan)坯(pi)坡(po)口(kou)(kou)兩(liang)側(ce)(ce)流(liu)(liu)過(guo)(guo),并通過(guo)(guo)擠壓輥附近的(de)(de)坡(po)口(kou)(kou)兩(liang)側(ce)(ce)會合點形成(cheng)回(hui)路。在管(guan)兩(liang)側(ce)(ce)坡(po)口(kou)(kou)上的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)方向是相反(fan)的(de)(de),因(yin)此,鄰近效應使電(dian)(dian)流(liu)(liu)集(ji)中于(yu)(yu)坡(po)口(kou)(kou)的(de)(de)表面,電(dian)(dian)流(liu)(liu)頻率越(yue)高,電(dian)(dian)流(liu)(liu)就越(yue)集(ji)中于(yu)(yu)其(qi)表面。管(guan)內(nei)的(de)(de)阻(zu)抗器提高了坡(po)口(kou)(kou)加熱的(de)(de)集(ji)中程度,因(yin)為它增大了電(dian)(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)坯(pi)流(liu)(liu)過(guo)(guo)的(de)(de)感抗。接(jie)觸(chu)焊(han)一般(ban)用于(yu)(yu)較大直(zhi)徑(jing)焊(han)管(guan)機組(zu)的(de)(de)生產(chan)。兩(liang)種方法(fa)的(de)(de)原(yuan)理如圖15-14所示。


圖 14.jpg


上述兩種焊(han)接方法(fa)具(ju)有(you)一系列優點:焊(han)縫熱(re)影(ying)響區(qu)小,加熱(re)速度快(kuai),焊(han)接速度高,焊(han)縫質量好。




二、電(dian)阻焊(han)和感應(ying)焊(han)的特點


1. 感應(ying)焊的特(te)點


  感應(ying)(ying)焊(han)由(you)于線圈包在被焊(han)鋼管(guan)的外部,從根本上消除了(le)電(dian)阻焊(han)由(you)于電(dian)極的開路所(suo)引(yin)起的設(she)備故障,從而(er)(er)提高了(le)設(she)備利用率(lv)和(he)降低(di)了(le)成本;焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)穩(wen)定,焊(han)接(jie)(jie)質(zhi)量好(hao),焊(han)縫表(biao)面光潔;因為(wei)沒有(you)電(dian)極壓力,最適用于焊(han)接(jie)(jie)薄壁管(guan);由(you)于不用觸點(dian)材料,不僅節約了(le)貴重的有(you)色金(jin)屬,而(er)(er)且也消除了(le)因更換電(dian)極而(er)(er)造成的停機(ji);焊(han)接(jie)(jie)調整比(bi)較容(rong)易(yi)和(he)方(fang)便。但感應(ying)(ying)焊(han)最大的缺點(dian)是功(gong)率(lv)消耗比(bi)電(dian)阻焊(han)大,而(er)(er)且焊(han)速也比(bi)電(dian)阻焊(han)低(di)。


2. 電阻焊的特點(dian)


  由于電(dian)阻(zu)焊的(de)(de)(de)熱(re)能高(gao)度集(ji)中于焊縫上,焊速較高(gao);焊接(jie)質量好,主(zhu)要(yao)(yao)體現在(zai)沒有“跳焊”現象;熱(re)影響(xiang)區小,自冷作用(yong)強,焊縫不(bu)易(yi)氧化;耗電(dian)少,效率高(gao);焊接(jie)區平滑、美觀;焊接(jie)用(yong)電(dian)極(ji)結(jie)構簡單(dan),消(xiao)耗低,容(rong)易(yi)調(diao)整。但由于部分回路采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)是高(gao)壓,因此要(yao)(yao)求高(gao)的(de)(de)(de)絕緣度;屏蔽(bi)不(bu)好時(shi),高(gao)頻信號(hao)對電(dian)訊器材有干(gan)擾,對人體也有一(yi)定危害。



三、其他焊接方法


  電弧焊(han)接是(shi)利用電極(ji)間電弧放電原理產(chan)生(sheng)的高溫,使焊(han)絲和待(dai)焊(han)金屬熔化而焊(han)合(he)。其中接在生(sheng)產(chan)大直徑(jing)鋼(gang)管(guan)(guan)中應用極(ji)為廣泛。埋弧電焊(han)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)中分直縫和螺旋焊(han)縫兩種(zhong),直縫焊(han)根(gen)據管(guan)(guan)子壁厚和耐壓要求采用單面焊(han)或(huo)雙(shuang)面焊(han),螺旋焊(han)一般采用雙(shuang)面焊(han)。


1. 埋弧焊接(jie)


  鋼(gang)(gang)管(guan)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)接在帶有(you)自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)(han)關的專用(yong)電焊(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)上進(jin)行(xing),如圖15-15所示(shi)。待焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)(gang)板或焊(han)(han)(han)(han)(han)縫對接處(chu)有(you)坡(po)(po)口(kou),在焊(han)(han)(han)(han)(han)接過程中有(you)送(song)絲(si)(si)(si)機(ji)構將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)盤(pan)上的焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)連(lian)續(xu)不(bu)斷地送(song)入(ru)此坡(po)(po)口(kou)之(zhi)(zhi)內,維對和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)筒坡(po)(po)口(kou)之(zhi)(zhi)間形成電弧,借助(zhu)于(yu)電弧將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)壁熔化(hua)(hua)。而粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)由貯(zhu)料(liao)槽內經過金屬送(song)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)之(zhi)(zhi)前(qian),覆(fu)蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)(han)接口(kou),當焊(han)(han)(han)(han)(han)頭或被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)(gang)管(guan)移動(dong)速度于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接速度一致(zhi)(zhi)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)接過程繼續(xu)進(jin)行(xing)。焊(han)(han)(han)(han)(han)縫上覆(fu)蓋(gai)的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)70%~80%未(wei)熔化(hua)(hua),由吸收嘴吸收并(bing)回送(song)到焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)貯(zhu)料(liao)槽內,以便再(zai)次使用(yong)。熔化(hua)(hua)金屬最初呈液體(ti)狀(zhuang)態,然(ran)后(hou)冷卻(que)(que)成致(zhi)(zhi)密的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在熔化(hua)(hua)金屬表(biao)面(mian)上熔化(hua)(hua)的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)冷卻(que)(que)后(hou)形成極易清(qing)除的硬殼。


圖 15.jpg



 2. 保護弧焊


 保護氣體電弧焊接電極的性質分為(TIG)和(MIG).


 A TIG電弧焊


  TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊管裝置如圖15-16所(suo)示,其(qi)鎢極(ji)不熔(rong)化,只利用鎢極(ji)與焊件之間的電(dian)(dian)弧(hu)(hu)所(suo)產生的高溫,使帶(dai)鋼(gang)邊部熔(rong)化形成(cheng)熔(rong)池,在一定壓力作用下將帶(dai)鋼(gang)邊部焊合(he)。為防止(zhi)氧(yang)化,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)和熔(rong)池均處(chu)于惰性氣體保(bao)護之下,電(dian)(dian)極(ji)在焊接處(chu)于上方(fang)1.5~3mm,距離太大(da)造成(cheng)熱(re)量(liang)散(san)失,金屬(shu)加(jia)熱(re)不良(liang)。電(dian)(dian)弧(hu)(hu)柱的溫度約為5000~8000℃,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)產生的熱(re)量(liang)和電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的電(dian)(dian)流強(qiang)度及電(dian)(dian)壓成(cheng)比例。


圖 16.jpg



B MIG電弧焊


  MIG電弧焊所有(you)電極(ji)是與金屬相同或相近(jin)的(de)金屬焊絲。在(zai)焊接過程中,電極(ji)同時熔(rong)化,在(zai)惰性(xing)氣體保(bao)護下,熔(rong)化的(de)焊絲滴入熔(rong)池中,由電極(ji)金屬和帶鋼(gang)金屬形(xing)成焊縫。


3. 等(deng)離(li)子(zi)焊接


 原理如(ru)圖15-17所示(shi),其是利用于等離子電弧(hu)(hu)進行焊接的(de)方法。當在(zai)鎢極(ji)于被期金屬(shu)之間加上高(gao)壓(ya)時,通過(guo)高(gao)頻振動器使氣體(ti)產生(sheng)電離而形(xing)成(cheng)(cheng)等離子體(ti),在(zai)機(ji)械壓(ya)縮效應的(de)作(zuo)用下,電弧(hu)(hu)被壓(ya)縮在(zai)很小的(de)范(fan)圍內(nei),使其高(gao)度集中,溫(wen)度達16000~3000℃.在(zai)電弧(hu)(hu)柱(zhu)中的(de)氣體(ti)被電離成(cheng)(cheng)等離子體(ti)。其導(dao)電性(xing)和(he)導(dao)熱性(xing)好,能集中很大(da)的(de)電流。等離子焊適用于不銹鋼和(he)其他(ta)難(nan)熔(rong)金屬(shu)的(de)焊接。


圖 17.jpg


4. 電子(zi)束焊接(jie)


  電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊接是由電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)發(fa)射槍的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)群(qun)在高(gao)壓(ya)下成為(wei)高(gao)速電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)轟擊(ji)金屬,使其熔化加壓(ya)前(qian)進行焊接。這種(zhong)方法(fa)主要應用于不(bu)銹鋼和高(gao)合(he)金鋼焊管的生產中。根據電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊接室的真空(kong)度(du)可分為(wei)真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊、等(deng)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊、局部真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊和非真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊4種(zhong)。