成形后的管坯送入焊(han)接(jie)機組(zu),焊(han)接(jie)成鋼管。都有(you)一條(tiao)焊(han)縫(直縫或螺(luo)旋(xuan)焊(han)縫)可(ke)以搭接(jie),也可(ke)以對接(jie)。目前大(da)多數采(cai)用對接(jie),搭接(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少(shao)。
對(dui)接焊(han)管的焊(han)接方(fang)法有(you)很多,其中(zhong)主要有(you):
1. 壓力(li)焊,是(shi)利(li)用金屬加(jia)熱至(zhi)焊接溫度,并在壓力(li)下(xia)焊合,如爐(lu)焊、電焊等;
2. 熔(rong)化(hua)(hua)焊(han),是利用金屬熔(rong)化(hua)(hua)而焊(han)合在一起,如電(dian)弧焊(han)、、電(dian)子(zi)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、感應焊與電阻焊
高(gao)頻焊(han)接(jie)主要(yao)是利用(yong)(yong)高(gao)頻電流的(de)趨膚效應和臨(lin)近效應,使電流高(gao)頻集中在待焊(han)邊上(shang),從而(er)能在百(bai)分之一(yi)秒時間內將其加熱到焊(han)接(jie)溫度(1250~1430℃),然后在擠壓輥(gun)的(de)作用(yong)(yong)下(xia)進行壓力焊(han)接(jie)。根據(ju)向被(bei)焊(han)件饋電方式(shi)不同,可分為感應焊(han)和電阻焊(han)(接(jie)觸焊(han))。
感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)焊通(tong)常是在(zai)距會(hui)合點30~300mm處繞管(guan)(guan)坯套上(shang)一感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器。根據(ju)被焊件形(xing)狀不(bu)同,感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器用(yong)平面的或曲面的空(kong)心水(shui)冷導(dao)體(ti)(ti)材料制(zhi)成。當感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器通(tong)過(guo)高頻電流(liu)時,管(guan)(guan)坯上(shang)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)出(chu)電流(liu),由于(yu)鄰(lin)近(jin)效應(ying)(ying)(ying)(ying),極大(da)部(bu)分(fen)電流(liu)沿待(dai)焊邊流(liu)過(guo),并(bing)在(zai)會(hui)合點形(xing)成回路。為了減少(shao)這部(bu)分(fen)無效電流(liu),采(cai)用(yong)內外磁導(dao)體(ti)(ti),其長度(du)應(ying)(ying)(ying)(ying)等于(yu)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器的長度(du)。感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)焊主要用(yong)于(yu)Φ150~160mm以(yi)下的焊管(guan)(guan)機組。
接觸焊(han)是借助于(yu)兩(liang)(liang)個觸頭(tou)(電(dian)(dian)極(ji)或焊(han)腳)把高頻電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)傳到管坯(pi)上。焊(han)接電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)沿管坯(pi)坡口兩(liang)(liang)側(ce)流(liu)(liu)(liu)過(guo),并通過(guo)擠壓(ya)輥附近的(de)坡口兩(liang)(liang)側(ce)會合點形成回路。在管兩(liang)(liang)側(ce)坡口上的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向是相反的(de),因(yin)此,鄰近效(xiao)應使電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)集(ji)中于(yu)坡口的(de)表面,電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)頻率(lv)越(yue)高,電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)就越(yue)集(ji)中于(yu)其表面。管內的(de)阻抗器提高了坡口加熱的(de)集(ji)中程度,因(yin)為(wei)它增大(da)了電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)環(huan)繞管坯(pi)流(liu)(liu)(liu)過(guo)的(de)感(gan)抗。接觸焊(han)一般用于(yu)較大(da)直徑(jing)焊(han)管機(ji)組的(de)生產(chan)。兩(liang)(liang)種(zhong)方(fang)法的(de)原理(li)如圖15-14所示。
上述(shu)兩(liang)種焊(han)(han)接(jie)方法具有一系列(lie)優點:焊(han)(han)縫熱(re)影響區小,加(jia)熱(re)速度快(kuai),焊(han)(han)接(jie)速度高,焊(han)(han)縫質量好。
二(er)、電阻焊和(he)感應焊的特點
1. 感應焊的特點
感應焊(han)(han)(han)由(you)(you)于(yu)線圈(quan)包在(zai)被(bei)焊(han)(han)(han)鋼(gang)管(guan)的外(wai)部,從(cong)(cong)根本上消(xiao)(xiao)除(chu)了電(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)由(you)(you)于(yu)電(dian)極(ji)(ji)的開路(lu)所引起的設備故障,從(cong)(cong)而提高(gao)了設備利用率和(he)降低(di)了成(cheng)本;焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)穩(wen)定,焊(han)(han)(han)接(jie)質(zhi)量(liang)好,焊(han)(han)(han)縫(feng)表面光潔;因為(wei)沒有(you)電(dian)極(ji)(ji)壓力(li),最(zui)適用于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)薄(bo)壁管(guan);由(you)(you)于(yu)不用觸點(dian)材料,不僅(jin)節約(yue)了貴(gui)重的有(you)色金屬,而且也(ye)消(xiao)(xiao)除(chu)了因更換電(dian)極(ji)(ji)而造(zao)成(cheng)的停機;焊(han)(han)(han)接(jie)調整比較容(rong)易(yi)和(he)方便。但感應焊(han)(han)(han)最(zui)大(da)的缺(que)點(dian)是功率消(xiao)(xiao)耗比電(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)大(da),而且焊(han)(han)(han)速也(ye)比電(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)低(di)。
2. 電阻焊的特(te)點
由(you)于(yu)電(dian)(dian)阻焊(han)的熱能高度集(ji)中于(yu)焊(han)縫上(shang),焊(han)速較高;焊(han)接質量好,主要(yao)體(ti)現在沒有(you)“跳(tiao)焊(han)”現象;熱影響區(qu)小,自冷(leng)作用強,焊(han)縫不易氧(yang)化;耗電(dian)(dian)少,效(xiao)率高;焊(han)接區(qu)平滑、美(mei)觀;焊(han)接用電(dian)(dian)極結構簡單,消耗低,容易調整(zheng)。但由(you)于(yu)部分回路采用的是高壓,因此(ci)要(yao)求高的絕(jue)緣度;屏蔽(bi)不好時(shi),高頻(pin)信(xin)號對電(dian)(dian)訊器材有(you)干擾,對人體(ti)也有(you)一定危害。
三、其他(ta)焊接方法
電弧焊(han)(han)接是利用(yong)(yong)電極間電弧放(fang)電原理(li)產生(sheng)的高(gao)溫,使焊(han)(han)絲和待焊(han)(han)金屬熔(rong)化而焊(han)(han)合。其中(zhong)(zhong)(zhong)接在生(sheng)產大直徑(jing)鋼管中(zhong)(zhong)(zhong)應用(yong)(yong)極為廣泛。埋(mai)弧電焊(han)(han)管生(sheng)產中(zhong)(zhong)(zhong)分直縫和螺旋(xuan)焊(han)(han)縫兩種(zhong),直縫焊(han)(han)根據管子壁(bi)厚和耐(nai)壓要求采用(yong)(yong)單面焊(han)(han)或(huo)雙面焊(han)(han),螺旋(xuan)焊(han)(han)一般采用(yong)(yong)雙面焊(han)(han)。
1. 埋弧焊接
鋼管埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)在(zai)(zai)帶有(you)(you)自動(dong)焊(han)(han)(han)關的(de)(de)(de)專用電焊(han)(han)(han)機(ji)上(shang)進(jin)(jin)行,如圖15-15所(suo)示。待焊(han)(han)(han)鋼板或焊(han)(han)(han)縫(feng)對接(jie)(jie)處有(you)(you)坡(po)口(kou),在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中有(you)(you)送絲機(ji)構(gou)將焊(han)(han)(han)絲盤上(shang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)絲連續(xu)不斷地送入(ru)此(ci)坡(po)口(kou)之內(nei),維對和被(bei)焊(han)(han)(han)管筒(tong)坡(po)口(kou)之間形成電弧(hu),借助(zhu)于(yu)電弧(hu)將焊(han)(han)(han)絲和被(bei)焊(han)(han)(han)管壁熔(rong)化(hua)。而粒狀焊(han)(han)(han)藥(yao)由貯(zhu)料槽內(nei)經過(guo)金(jin)(jin)屬(shu)送入(ru)焊(han)(han)(han)絲之前,覆蓋著(zhu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)口(kou),當(dang)焊(han)(han)(han)頭或被(bei)焊(han)(han)(han)鋼管移動(dong)速度于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度一致時,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程繼續(xu)進(jin)(jin)行。焊(han)(han)(han)縫(feng)上(shang)覆蓋的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)藥(yao)70%~80%未(wei)熔(rong)化(hua),由吸(xi)收嘴吸(xi)收并回送到焊(han)(han)(han)藥(yao)貯(zhu)料槽內(nei),以(yi)便(bian)再次(ci)使用。熔(rong)化(hua)金(jin)(jin)屬(shu)最初呈液體狀態,然(ran)后(hou)冷卻成致密(mi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng),而緊貼在(zai)(zai)熔(rong)化(hua)金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面上(shang)熔(rong)化(hua)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)藥(yao)冷卻后(hou)形成極易(yi)清除的(de)(de)(de)硬殼(ke)。
2. 保護弧(hu)焊
保護氣體電弧(hu)焊(han)接電極的性質分為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊
TIG電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)管裝(zhuang)置(zhi)如圖15-16所示,其鎢(wu)極不(bu)熔化,只利用(yong)鎢(wu)極與焊(han)(han)(han)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)弧(hu)(hu)所產生(sheng)的(de)高溫,使帶鋼(gang)邊部熔化形成熔池,在(zai)一定壓力作用(yong)下(xia)將帶鋼(gang)邊部焊(han)(han)(han)合。為(wei)防止氧化,電(dian)弧(hu)(hu)和熔池均處于惰(duo)性氣體保護之(zhi)下(xia),電(dian)極在(zai)焊(han)(han)(han)接處于上(shang)方(fang)1.5~3mm,距離太大造成熱(re)(re)量散(san)失,金屬(shu)加熱(re)(re)不(bu)良。電(dian)弧(hu)(hu)柱的(de)溫度約為(wei)5000~8000℃,電(dian)弧(hu)(hu)產生(sheng)的(de)熱(re)(re)量和電(dian)弧(hu)(hu)的(de)電(dian)流強度及電(dian)壓成比例。
B MIG電弧焊
MIG電(dian)(dian)(dian)弧焊(han)所有電(dian)(dian)(dian)極(ji)是與(yu)金屬(shu)(shu)相同或相近(jin)的(de)(de)金屬(shu)(shu)焊(han)絲。在焊(han)接過程(cheng)中,電(dian)(dian)(dian)極(ji)同時熔(rong)化,在惰性氣體(ti)保護下,熔(rong)化的(de)(de)焊(han)絲滴入熔(rong)池中,由電(dian)(dian)(dian)極(ji)金屬(shu)(shu)和帶鋼金屬(shu)(shu)形成焊(han)縫。
3. 等離子焊接
原理(li)如圖(tu)15-17所示,其是利用于等(deng)離(li)子電(dian)(dian)弧(hu)進行(xing)焊(han)(han)接的(de)方法。當在(zai)鎢極于被(bei)期金屬(shu)之間加上(shang)高壓(ya)時,通過高頻振動器使氣體(ti)產生電(dian)(dian)離(li)而(er)形成等(deng)離(li)子體(ti),在(zai)機械(xie)壓(ya)縮效應的(de)作用下,電(dian)(dian)弧(hu)被(bei)壓(ya)縮在(zai)很小(xiao)的(de)范(fan)圍內,使其高度集中,溫度達16000~3000℃.在(zai)電(dian)(dian)弧(hu)柱中的(de)氣體(ti)被(bei)電(dian)(dian)離(li)成等(deng)離(li)子體(ti)。其導電(dian)(dian)性(xing)和導熱性(xing)好,能集中很大的(de)電(dian)(dian)流。等(deng)離(li)子焊(han)(han)適用于不(bu)銹(xiu)鋼和其他難熔金屬(shu)的(de)焊(han)(han)接。
4. 電子(zi)束焊(han)接
電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)接是(shi)由電(dian)子(zi)(zi)(zi)發射槍的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)群(qun)在(zai)高壓下成為高速電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)轟擊金(jin)屬,使其熔化加壓前(qian)進行(xing)焊(han)(han)接。這種方法主要應用于(yu)不銹鋼和高合金(jin)鋼焊(han)(han)管的(de)生產中。根(gen)據電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)接室的(de)真空(kong)度可分為真空(kong)電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)、等離子(zi)(zi)(zi)電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)、局部(bu)真空(kong)電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)和非真空(kong)電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)4種。