成形后的管坯送入(ru)焊(han)接(jie)機(ji)組(zu),焊(han)接(jie)成鋼管。都有一條(tiao)焊(han)縫(feng)(直縫(feng)或(huo)螺(luo)旋焊(han)縫(feng))可(ke)以搭接(jie),也可(ke)以對接(jie)。目前大多數采用對接(jie),搭接(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少。
對接焊管的焊接方法有很多,其(qi)中主要有:
1. 壓(ya)力焊,是利(li)用金屬加熱至焊接溫(wen)度,并在壓(ya)力下焊合,如爐(lu)焊、電焊等;
2. 熔(rong)化焊(han),是利用(yong)金屬熔(rong)化而焊(han)合(he)在一起,如電弧焊(han)、、電子束焊(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(ying)焊與電(dian)阻(zu)焊
高頻(pin)焊(han)(han)接(jie)主要是利用(yong)高頻(pin)電(dian)流的趨膚效應(ying)和臨近效應(ying),使電(dian)流高頻(pin)集(ji)中在(zai)(zai)待焊(han)(han)邊上,從而能在(zai)(zai)百(bai)分之一秒(miao)時間內將(jiang)其加熱到焊(han)(han)接(jie)溫(wen)度(1250~1430℃),然后在(zai)(zai)擠壓(ya)輥的作用(yong)下進行壓(ya)力焊(han)(han)接(jie)。根據向被焊(han)(han)件饋電(dian)方式不同,可分為感應(ying)焊(han)(han)和電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(接(jie)觸焊(han)(han))。
感(gan)應(ying)(ying)焊通(tong)常是在(zai)距會合點30~300mm處繞管(guan)坯套上(shang)一(yi)感(gan)應(ying)(ying)器。根據被焊件形狀不(bu)同,感(gan)應(ying)(ying)器用平(ping)面(mian)的(de)或曲面(mian)的(de)空心水冷(leng)導(dao)體(ti)材料制成。當感(gan)應(ying)(ying)器通(tong)過(guo)高頻電(dian)流(liu)時,管(guan)坯上(shang)感(gan)應(ying)(ying)出電(dian)流(liu),由于(yu)鄰近效應(ying)(ying),極大部(bu)分(fen)電(dian)流(liu)沿(yan)待焊邊流(liu)過(guo),并(bing)在(zai)會合點形成回路。為了(le)減(jian)少這部(bu)分(fen)無效電(dian)流(liu),采用內外(wai)磁導(dao)體(ti),其長度應(ying)(ying)等于(yu)感(gan)應(ying)(ying)器的(de)長度。感(gan)應(ying)(ying)焊主(zhu)要(yao)用于(yu)Φ150~160mm以下的(de)焊管(guan)機組。
接觸焊是(shi)(shi)借助于(yu)(yu)兩(liang)個觸頭(電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)或焊腳)把高(gao)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)到(dao)管(guan)(guan)坯(pi)上(shang)。焊接電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)沿(yan)管(guan)(guan)坯(pi)坡口(kou)兩(liang)側(ce)流(liu)(liu)過(guo),并通(tong)過(guo)擠壓輥附近的(de)(de)(de)坡口(kou)兩(liang)側(ce)會合(he)點形(xing)成回路。在管(guan)(guan)兩(liang)側(ce)坡口(kou)上(shang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)方(fang)向是(shi)(shi)相(xiang)反的(de)(de)(de),因此,鄰近效應使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集(ji)中(zhong)于(yu)(yu)坡口(kou)的(de)(de)(de)表面,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻(pin)率越高(gao),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就越集(ji)中(zhong)于(yu)(yu)其表面。管(guan)(guan)內(nei)的(de)(de)(de)阻抗器提(ti)高(gao)了坡口(kou)加熱的(de)(de)(de)集(ji)中(zhong)程度(du),因為它增大(da)(da)了電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)(guan)坯(pi)流(liu)(liu)過(guo)的(de)(de)(de)感抗。接觸焊一般用于(yu)(yu)較大(da)(da)直(zhi)徑焊管(guan)(guan)機組(zu)的(de)(de)(de)生產。兩(liang)種方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)原(yuan)理如(ru)圖15-14所(suo)示。

上述兩種(zhong)焊(han)接方法具有一系列(lie)優點:焊(han)縫熱影(ying)響(xiang)區小(xiao),加熱速(su)度快,焊(han)接速(su)度高,焊(han)縫質(zhi)量好。
二、電阻焊(han)和感應焊(han)的特點
1. 感應焊的特點
感(gan)應(ying)焊(han)由于(yu)(yu)線圈包在被焊(han)鋼管的(de)外部(bu),從根本(ben)上消(xiao)(xiao)除了(le)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)由于(yu)(yu)電(dian)(dian)極的(de)開(kai)路所引起的(de)設備故障,從而提高了(le)設備利用(yong)率和降低了(le)成本(ben);焊(han)接(jie)過程穩定(ding),焊(han)接(jie)質量好,焊(han)縫表面光潔;因(yin)為沒(mei)有電(dian)(dian)極壓力,最適用(yong)于(yu)(yu)焊(han)接(jie)薄(bo)壁管;由于(yu)(yu)不(bu)用(yong)觸(chu)點材料,不(bu)僅(jin)節約了(le)貴(gui)重的(de)有色金屬,而且也(ye)消(xiao)(xiao)除了(le)因(yin)更(geng)換電(dian)(dian)極而造成的(de)停機;焊(han)接(jie)調整比(bi)(bi)較容易和方便。但感(gan)應(ying)焊(han)最大(da)的(de)缺點是功率消(xiao)(xiao)耗比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)大(da),而且焊(han)速也(ye)比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)低。
2. 電(dian)阻(zu)焊的特點
由于(yu)電(dian)阻焊(han)的(de)熱(re)能高(gao)(gao)度集中于(yu)焊(han)縫(feng)上,焊(han)速較高(gao)(gao);焊(han)接(jie)質(zhi)量好(hao),主要體現在沒有(you)“跳焊(han)”現象;熱(re)影響區小,自冷作用強,焊(han)縫(feng)不易氧化;耗電(dian)少,效率(lv)高(gao)(gao);焊(han)接(jie)區平滑、美觀(guan);焊(han)接(jie)用電(dian)極結(jie)構簡單,消耗低,容易調整。但由于(yu)部(bu)分回路采用的(de)是高(gao)(gao)壓,因(yin)此要求(qiu)高(gao)(gao)的(de)絕(jue)緣度;屏蔽不好(hao)時,高(gao)(gao)頻(pin)信號(hao)對(dui)(dui)電(dian)訊器材有(you)干擾,對(dui)(dui)人體也有(you)一定危害。
三、其他焊接(jie)方(fang)法
電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)(han)接是利用(yong)(yong)電(dian)(dian)極間電(dian)(dian)弧(hu)放電(dian)(dian)原理產生的高溫(wen),使焊(han)(han)絲(si)和待焊(han)(han)金屬熔化而焊(han)(han)合。其中(zhong)接在生產大(da)直(zhi)徑鋼管(guan)中(zhong)應用(yong)(yong)極為廣泛(fan)。埋弧(hu)電(dian)(dian)焊(han)(han)管(guan)生產中(zhong)分直(zhi)縫(feng)和螺(luo)(luo)旋焊(han)(han)縫(feng)兩種,直(zhi)縫(feng)焊(han)(han)根據管(guan)子(zi)壁厚和耐壓要求采(cai)用(yong)(yong)單(dan)面(mian)(mian)焊(han)(han)或雙面(mian)(mian)焊(han)(han),螺(luo)(luo)旋焊(han)(han)一般采(cai)用(yong)(yong)雙面(mian)(mian)焊(han)(han)。
1. 埋(mai)弧焊接
鋼管埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)在帶(dai)有自動焊(han)(han)(han)(han)關的專用電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機上(shang)進行(xing)(xing),如圖15-15所(suo)示(shi)。待焊(han)(han)(han)(han)鋼板或焊(han)(han)(han)(han)縫對接(jie)(jie)處有坡(po)口(kou),在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中有送(song)絲(si)(si)(si)機構將焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)盤上(shang)的焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)連續不斷地送(song)入此坡(po)口(kou)之(zhi)(zhi)內(nei),維對和被(bei)焊(han)(han)(han)(han)管筒坡(po)口(kou)之(zhi)(zhi)間形(xing)成(cheng)電(dian)(dian)弧(hu),借助于電(dian)(dian)弧(hu)將焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)和被(bei)焊(han)(han)(han)(han)管壁熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。而粒狀焊(han)(han)(han)(han)藥由貯料槽(cao)內(nei)經(jing)過金(jin)屬(shu)(shu)送(song)入焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)之(zhi)(zhi)前,覆蓋(gai)(gai)著(zhu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)口(kou),當焊(han)(han)(han)(han)頭(tou)或被(bei)焊(han)(han)(han)(han)鋼管移動速度(du)于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)一(yi)致時,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)繼續進行(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)(han)縫上(shang)覆蓋(gai)(gai)的焊(han)(han)(han)(han)藥70%~80%未熔(rong)化(hua)(hua)(hua),由吸收(shou)嘴吸收(shou)并回送(song)到焊(han)(han)(han)(han)藥貯料槽(cao)內(nei),以便(bian)再次使用。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金(jin)屬(shu)(shu)最初(chu)呈液體狀態,然后(hou)冷卻(que)成(cheng)致密的焊(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金(jin)屬(shu)(shu)表面上(shang)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)的焊(han)(han)(han)(han)藥冷卻(que)后(hou)形(xing)成(cheng)極易清除的硬殼。

2. 保護弧焊
保護氣體電(dian)弧焊接電(dian)極的(de)性質分(fen)為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊(han)
TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊管(guan)裝置(zhi)如圖15-16所示,其鎢(wu)極不熔(rong)化(hua),只(zhi)利(li)用(yong)鎢(wu)極與焊件之(zhi)間的(de)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)所產生(sheng)(sheng)的(de)高溫,使帶鋼邊(bian)部(bu)熔(rong)化(hua)形成(cheng)(cheng)熔(rong)池,在(zai)一(yi)定壓(ya)(ya)力作用(yong)下將帶鋼邊(bian)部(bu)焊合(he)。為防(fang)止氧化(hua),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)和(he)熔(rong)池均處于惰性(xing)氣體保護之(zhi)下,電(dian)(dian)極在(zai)焊接處于上方1.5~3mm,距離太大(da)造成(cheng)(cheng)熱量散失,金屬(shu)加熱不良。電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)柱的(de)溫度約(yue)為5000~8000℃,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)產生(sheng)(sheng)的(de)熱量和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)電(dian)(dian)流強度及電(dian)(dian)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)比(bi)例。

B MIG電弧焊
MIG電(dian)弧焊(han)(han)所有電(dian)極(ji)是與(yu)金屬相同(tong)或相近(jin)的金屬焊(han)(han)絲。在(zai)焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中,電(dian)極(ji)同(tong)時熔化,在(zai)惰性氣體保護下(xia),熔化的焊(han)(han)絲滴(di)入熔池中,由電(dian)極(ji)金屬和帶鋼(gang)金屬形成焊(han)(han)縫。
3. 等離子焊接(jie)
原理如圖15-17所示(shi),其(qi)是利用于(yu)等(deng)離(li)子電(dian)弧(hu)進行焊(han)接的(de)(de)方法。當在鎢(wu)極于(yu)被(bei)期(qi)金屬之間加上高(gao)(gao)壓(ya)時,通過高(gao)(gao)頻振動器使氣體產(chan)生電(dian)離(li)而形(xing)成等(deng)離(li)子體,在機械壓(ya)縮(suo)效應的(de)(de)作(zuo)用下,電(dian)弧(hu)被(bei)壓(ya)縮(suo)在很(hen)小的(de)(de)范圍內,使其(qi)高(gao)(gao)度(du)集(ji)(ji)中,溫度(du)達(da)16000~3000℃.在電(dian)弧(hu)柱中的(de)(de)氣體被(bei)電(dian)離(li)成等(deng)離(li)子體。其(qi)導(dao)電(dian)性和導(dao)熱性好(hao),能集(ji)(ji)中很(hen)大的(de)(de)電(dian)流。等(deng)離(li)子焊(han)適(shi)用于(yu)不銹鋼(gang)和其(qi)他難(nan)熔金屬的(de)(de)焊(han)接。

4. 電子束(shu)焊接
電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊接(jie)是由電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)發射槍的電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)群在高(gao)壓(ya)(ya)下成為高(gao)速電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)轟擊金屬,使(shi)其(qi)熔化加壓(ya)(ya)前進行焊接(jie)。這種方法主要應用于(yu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)高(gao)合(he)金鋼(gang)(gang)焊管(guan)的生產中。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊接(jie)室的真(zhen)空度(du)可分為真(zhen)空電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊、等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊、局部(bu)真(zhen)空電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊和(he)非真(zhen)空電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊4種。

