成形后的管坯(pi)送(song)入(ru)焊(han)接(jie)機組(zu),焊(han)接(jie)成鋼管。都有一條焊(han)縫(直縫或螺(luo)旋焊(han)縫)可(ke)以(yi)搭(da)接(jie),也可(ke)以(yi)對接(jie)。目前大多數采用對接(jie),搭(da)接(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少。
對接焊(han)管(guan)的焊(han)接方法有很(hen)多,其中主(zhu)要有:
1. 壓(ya)力(li)焊,是利用金屬加熱至焊接溫度,并在壓(ya)力(li)下焊合(he),如爐焊、電(dian)焊等;
2. 熔化(hua)焊(han),是利用金屬熔化(hua)而焊(han)合在一起,如(ru)電弧焊(han)、、電子束焊(han)等(deng)。
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(gan)應焊與電(dian)阻焊
高頻(pin)(pin)焊(han)(han)接主(zhu)要是利用高頻(pin)(pin)電(dian)流的趨膚效應(ying)和臨近效應(ying),使電(dian)流高頻(pin)(pin)集中在(zai)(zai)待(dai)焊(han)(han)邊上,從而能(neng)在(zai)(zai)百分(fen)之一秒時間內將其加熱(re)到(dao)焊(han)(han)接溫度(1250~1430℃),然(ran)后在(zai)(zai)擠壓輥的作用下進行壓力焊(han)(han)接。根(gen)據向(xiang)被焊(han)(han)件饋電(dian)方式不(bu)同,可分(fen)為感應(ying)焊(han)(han)和電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(接觸焊(han)(han))。
感(gan)應(ying)焊通常是在距會(hui)合點30~300mm處(chu)繞管坯套上(shang)一(yi)感(gan)應(ying)器(qi)。根據被焊件形狀不同,感(gan)應(ying)器(qi)用(yong)(yong)平面的或曲面的空心(xin)水冷導體材料制(zhi)成(cheng)(cheng)。當(dang)感(gan)應(ying)器(qi)通過高頻電流(liu)時,管坯上(shang)感(gan)應(ying)出電流(liu),由于鄰近效應(ying),極大部分電流(liu)沿待(dai)焊邊流(liu)過,并在會(hui)合點形成(cheng)(cheng)回(hui)路。為了減(jian)少這(zhe)部分無效電流(liu),采用(yong)(yong)內(nei)外(wai)磁導體,其長度應(ying)等于感(gan)應(ying)器(qi)的長度。感(gan)應(ying)焊主要(yao)用(yong)(yong)于Φ150~160mm以(yi)下的焊管機組。
接觸焊是(shi)(shi)借助于(yu)(yu)兩個觸頭(電(dian)(dian)(dian)極或焊腳)把高頻(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)傳到管(guan)(guan)(guan)坯上。焊接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)沿管(guan)(guan)(guan)坯坡(po)(po)口兩側流(liu)(liu)過,并通過擠壓輥附近(jin)的坡(po)(po)口兩側會合(he)點形(xing)成回路。在管(guan)(guan)(guan)兩側坡(po)(po)口上的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)方向是(shi)(shi)相反(fan)的,因此,鄰近(jin)效(xiao)應使電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集(ji)(ji)中(zhong)于(yu)(yu)坡(po)(po)口的表面,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻(pin)率越(yue)高,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就(jiu)越(yue)集(ji)(ji)中(zhong)于(yu)(yu)其表面。管(guan)(guan)(guan)內(nei)的阻抗器(qi)提高了(le)坡(po)(po)口加熱的集(ji)(ji)中(zhong)程度(du),因為它增大了(le)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)(guan)(guan)坯流(liu)(liu)過的感抗。接觸焊一般用(yong)于(yu)(yu)較大直徑焊管(guan)(guan)(guan)機(ji)組的生產。兩種方法(fa)的原(yuan)理如圖(tu)15-14所示。

上述兩種焊接方法具有(you)一系列(lie)優點:焊縫(feng)熱(re)影響區小,加熱(re)速度快(kuai),焊接速度高(gao),焊縫(feng)質量好。
二(er)、電阻焊和感應焊的特點
1. 感(gan)應焊的特點(dian)
感應(ying)焊(han)(han)(han)(han)(han)由于線圈包(bao)在被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼管(guan)的(de)(de)外部,從根本上(shang)消除(chu)了電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)(han)(han)由于電(dian)(dian)極的(de)(de)開(kai)路所引起的(de)(de)設(she)備(bei)故障,從而(er)提高(gao)了設(she)備(bei)利用率和降低了成本;焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)穩定,焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)質量好,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫表面(mian)光潔;因為(wei)沒有(you)電(dian)(dian)極壓(ya)力,最(zui)適用于焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)薄壁管(guan);由于不用觸(chu)點材料(liao),不僅節約(yue)了貴重的(de)(de)有(you)色金(jin)屬,而(er)且也消除(chu)了因更換(huan)電(dian)(dian)極而(er)造成的(de)(de)停機;焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)調(diao)整比(bi)(bi)較(jiao)容易和方便。但(dan)感應(ying)焊(han)(han)(han)(han)(han)最(zui)大(da)的(de)(de)缺點是功率消耗比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)(han)(han)大(da),而(er)且焊(han)(han)(han)(han)(han)速也比(bi)(bi)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(han)(han)(han)低。
2. 電阻焊的特點
由(you)于(yu)電阻焊的熱能(neng)高(gao)(gao)(gao)(gao)度集中于(yu)焊縫(feng)上,焊速(su)較高(gao)(gao)(gao)(gao);焊接(jie)質量好(hao),主要(yao)體現(xian)在沒(mei)有“跳焊”現(xian)象;熱影響區(qu)小,自冷作用(yong)強,焊縫(feng)不易氧(yang)化;耗電少,效率高(gao)(gao)(gao)(gao);焊接(jie)區(qu)平滑、美觀;焊接(jie)用(yong)電極結構簡單,消耗低(di),容易調整。但(dan)由(you)于(yu)部分回路采用(yong)的是高(gao)(gao)(gao)(gao)壓,因此要(yao)求高(gao)(gao)(gao)(gao)的絕(jue)緣度;屏(ping)蔽不好(hao)時(shi),高(gao)(gao)(gao)(gao)頻(pin)信號對電訊器材有干擾,對人體也有一定危害(hai)。
三、其他焊接方法
電(dian)弧焊(han)(han)(han)接(jie)是利用電(dian)極間電(dian)弧放電(dian)原理產生的高溫,使焊(han)(han)(han)絲(si)和待焊(han)(han)(han)金屬熔化而焊(han)(han)(han)合。其中接(jie)在生產大直徑鋼管中應用極為廣泛。埋弧電(dian)焊(han)(han)(han)管生產中分直縫和螺旋焊(han)(han)(han)縫兩種,直縫焊(han)(han)(han)根據管子壁(bi)厚(hou)和耐壓(ya)要(yao)求采用單面焊(han)(han)(han)或雙面焊(han)(han)(han),螺旋焊(han)(han)(han)一般采用雙面焊(han)(han)(han)。
1. 埋弧(hu)焊接
鋼(gang)管埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)在(zai)帶有(you)自動焊(han)(han)(han)(han)(han)關的專用電焊(han)(han)(han)(han)(han)機上(shang)(shang)進行,如(ru)圖15-15所(suo)示。待焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)板或焊(han)(han)(han)(han)(han)縫對接(jie)(jie)(jie)處有(you)坡(po)口,在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程中有(you)送(song)(song)絲(si)(si)(si)機構(gou)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)盤上(shang)(shang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)連續(xu)不(bu)斷地送(song)(song)入此坡(po)口之(zhi)內,維對和被焊(han)(han)(han)(han)(han)管筒坡(po)口之(zhi)間形(xing)成電弧(hu),借助(zhu)于電弧(hu)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)和被焊(han)(han)(han)(han)(han)管壁熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。而粒(li)狀焊(han)(han)(han)(han)(han)藥由(you)貯料槽內經(jing)過(guo)(guo)金屬(shu)送(song)(song)入焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)之(zhi)前,覆(fu)蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)口,當焊(han)(han)(han)(han)(han)頭或被焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)管移動速度于焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度一致時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程繼續(xu)進行。焊(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang)(shang)覆(fu)蓋(gai)的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥70%~80%未(wei)熔(rong)化(hua)(hua)(hua),由(you)吸收(shou)(shou)嘴吸收(shou)(shou)并回送(song)(song)到焊(han)(han)(han)(han)(han)藥貯料槽內,以便再次使用。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金屬(shu)最初(chu)呈液體狀態,然后冷卻成致密的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫,而緊貼在(zai)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)金屬(shu)表面(mian)上(shang)(shang)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥冷卻后形(xing)成極(ji)易清除的硬殼。

2. 保護弧焊(han)
保護氣體電弧焊接電極的性質分(fen)為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊(han)
TIG電(dian)(dian)弧焊管(guan)裝置如圖15-16所(suo)示,其鎢(wu)極不熔(rong)(rong)(rong)化(hua),只利用鎢(wu)極與(yu)焊件之間的電(dian)(dian)弧所(suo)產(chan)生(sheng)的高溫,使帶鋼邊部熔(rong)(rong)(rong)化(hua)形成熔(rong)(rong)(rong)池,在(zai)一定壓(ya)力(li)作用下(xia)將帶鋼邊部焊合。為防止(zhi)氧化(hua),電(dian)(dian)弧和熔(rong)(rong)(rong)池均處(chu)于惰性(xing)氣體保護之下(xia),電(dian)(dian)極在(zai)焊接處(chu)于上方1.5~3mm,距離太大(da)造成熱量散(san)失,金(jin)屬加熱不良。電(dian)(dian)弧柱的溫度約(yue)為5000~8000℃,電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的熱量和電(dian)(dian)弧的電(dian)(dian)流強度及電(dian)(dian)壓(ya)成比例。

B MIG電弧焊
MIG電弧焊所有電極(ji)是與金屬相同或(huo)相近的金屬焊絲(si)。在焊接過程中,電極(ji)同時熔化(hua)(hua),在惰性氣體保護下,熔化(hua)(hua)的焊絲(si)滴入熔池(chi)中,由電極(ji)金屬和帶(dai)鋼金屬形成焊縫。
3. 等(deng)離子(zi)焊接(jie)
原理如(ru)圖15-17所示(shi),其是利用(yong)于(yu)(yu)等(deng)離子電(dian)弧進行(xing)焊接(jie)的(de)(de)方(fang)法(fa)。當在鎢極于(yu)(yu)被期金(jin)屬之間加上高壓(ya)時,通過(guo)高頻振動器使氣體產(chan)生電(dian)離而(er)形成(cheng)等(deng)離子體,在機械壓(ya)縮(suo)(suo)效應的(de)(de)作用(yong)下,電(dian)弧被壓(ya)縮(suo)(suo)在很小的(de)(de)范(fan)圍內(nei),使其高度集中(zhong)(zhong),溫度達16000~3000℃.在電(dian)弧柱中(zhong)(zhong)的(de)(de)氣體被電(dian)離成(cheng)等(deng)離子體。其導電(dian)性和導熱性好(hao),能集中(zhong)(zhong)很大的(de)(de)電(dian)流。等(deng)離子焊適用(yong)于(yu)(yu)不(bu)銹鋼和其他難(nan)熔金(jin)屬的(de)(de)焊接(jie)。

4. 電子(zi)束焊接
電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)是由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)發射(she)槍的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)群在高壓(ya)下成(cheng)為高速電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)轟擊(ji)金屬,使(shi)其熔化加壓(ya)前(qian)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)。這種(zhong)(zhong)方法主要應用于不銹鋼和(he)(he)高合金鋼焊(han)(han)管的(de)生(sheng)產中。根據(ju)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)室的(de)真空(kong)度可分為真空(kong)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)、等離子(zi)(zi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)、局部真空(kong)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)和(he)(he)非真空(kong)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)4種(zhong)(zhong)。

