直縫鋼管制作工藝

直縫鋼管制作工藝

直縫鋼管高頻直縫焊管直縫鋼管是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。

通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。

直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)潔,生產(chǎn)效率高,本錢(qián)低,進(jìn)展較快。

螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。

但是與一樣長(zhǎng)度的直縫管相比,焊縫長(zhǎng)度增加30~100%,而且生產(chǎn)速度較低。

簡(jiǎn)介一般焊管:一般焊管用來(lái)輸送低壓流體。

用195、215、235鋼制造。

也可采直縫鋼管用易于焊接的其它軟鋼制造。

鋼管要進(jìn)展水壓、彎曲、壓扁等試驗(yàn),對(duì)外表質(zhì)量有確定要求,通常交貨長(zhǎng)度為4-10,常要求定尺〔或倍尺〕交貨。

焊管的規(guī)格用公稱口徑表示〔毫米或英寸〕公稱口徑與實(shí)際不同,焊管按規(guī)定壁厚有一般鋼管和加厚鋼管兩種,鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種。

[編輯本段]生產(chǎn)工藝綜述直縫高頻焊接鋼管具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)潔,快速連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn),在民用建筑、石化、輕工等部門(mén)有廣泛用途。

多用于輸送低壓流體或做成各種工程構(gòu)件及輕工產(chǎn)品。

直縫高頻焊接鋼管的生產(chǎn)工藝流程直縫焊接鋼管是通過(guò)高頻焊接機(jī)組將確定的規(guī)格的長(zhǎng)條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成鋼管。

鋼管的形狀可以是圓形的,也可以是方形或異形的,它取決于焊后的定徑軋制。

焊接鋼管的材料主要是:低碳鋼及σ≤3002、σ≤5002的低合金鋼或其他鋼材。

直縫鋼管高頻焊接的生產(chǎn)工藝流程如下:流程圖高頻焊接高頻焊接是依據(jù)電磁感應(yīng)原理和溝通電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng),使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài),經(jīng)滾輪的擠壓,使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合,從而到達(dá)焊縫焊接之目的。

高頻焊是一種感應(yīng)焊〔或壓力接觸焊〕,它無(wú)需焊縫填充料,無(wú)焊接飛濺,焊接熱影響區(qū)窄,焊接成型美觀,焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn),因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。

鋼管的高頻焊接正是利用溝通電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鋼材〔帶鋼〕經(jīng)滾壓成型后,形成一個(gè)截面斷開(kāi)的圓形管坯,在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心四周旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器〔磁棒〕,阻抗器與管坯開(kāi)口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下,管坯開(kāi)口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng),使焊縫邊緣快速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條牢固的對(duì)接焊縫。

高頻焊管機(jī)組直縫鋼管的高頻焊接過(guò)程是在高頻焊管機(jī)組中完成的。

高頻焊管機(jī)組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成,機(jī)組的前端配有儲(chǔ)料活套,機(jī)組的后端配有鋼管翻轉(zhuǎn)機(jī)架;電氣局部主要有高頻發(fā)生器、直流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和儀表自動(dòng)把握裝置等組成。

現(xiàn)以φ165高頻焊管機(jī)組為例,其主要技術(shù)參數(shù)如下:直縫鋼管焊管成品圓管外徑:φ111~165方管:5050~125125矩形管:9050~16060~18080成品管壁厚:2~6成型速度:20~70米分鐘高頻感應(yīng)器:熱功率:600輸出頻率:200~250電源:三相38050冷卻:水冷鼓舞電壓:750~1500高頻激勵(lì)電路高頻鼓舞電路〔又稱高頻振蕩電路〕,是由安裝在高頻發(fā)生器內(nèi)的大型電子管和振蕩槽路組成,它是利用電子管的放大作用,在電子管接通燈絲和陽(yáng)極時(shí),把陽(yáng)極輸出信號(hào)正反響到柵極,形成自激振蕩回路。

鼓舞頻率的大小取決于振蕩槽路的電氣參數(shù)〔電壓、電流、電容和電感〕。

直縫鋼管高頻焊接工藝焊縫間隙的把握將帶鋼送入焊管機(jī)組,經(jīng)多道軋輥滾壓,帶鋼慢慢卷起,形成有開(kāi)口間隙的圓形管坯,調(diào)整擠壓輥的壓下量,使焊縫間隙把握在1~3,并使焊口兩端齊平。

如間隙過(guò)大,則造成鄰近效應(yīng)削減,渦流熱量缺乏,焊縫晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開(kāi)裂。

如間隙過(guò)小則造成鄰近效應(yīng)增大,焊接熱量過(guò)大,造成焊縫燒損;或者焊縫經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑,影響焊縫外表質(zhì)量。

焊接溫度把握焊接溫度主要受高頻渦流熱功率的影響,依據(jù)公式〔2〕可知,高頻渦流熱功率主要受電流頻率的影響,渦流熱功率與電流鼓舞頻率的平方成正比;而電流鼓舞頻率又受鼓舞電壓、電流和電容、電感的影響。

激勵(lì)頻率公式為:=1[2π12]...1式中:-鼓舞頻率;-鼓舞回路中的電容,電容=電量電壓;-鼓舞回路中的電感,電感=磁通量電流上式可知,鼓舞頻率與鼓舞回路中的電容、電感平方根成反比、或者與電壓、電流的平方根成正比,只要轉(zhuǎn)變回路中的電容、電感或電壓、電流即可轉(zhuǎn)變鼓舞頻率的大小,從而達(dá)到把握焊接溫度的目的。

對(duì)于低碳鋼,焊接溫度把握在1250~1460℃,可滿意管壁厚3~5焊透要求。

另外,焊接溫度亦可通過(guò)調(diào)整焊接速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)輸入熱量缺乏時(shí),被加熱的焊縫邊緣達(dá)不到焊接溫度,金屬組織照舊保持固態(tài),形成未熔合或未焊透;當(dāng)輸入熱時(shí)缺乏時(shí),被加熱的焊縫邊緣超過(guò)焊接溫度,產(chǎn)生過(guò)燒或熔滴,使焊縫形成熔洞。

擠壓力的把握管坯的兩個(gè)邊緣加熱到焊接溫度后,在擠壓輥的擠壓下,形成共同的金屬晶粒相互滲透、結(jié)晶,最終形成牢固的焊縫。

假設(shè)擠壓力過(guò)小,形成共同晶體的數(shù)量就小,焊縫金屬?gòu)?qiáng)度下降,受力后會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂;假設(shè)擠壓力過(guò)大,將會(huì)使熔融狀態(tài)的金屬被擠出焊縫,不但降低了焊縫強(qiáng)度,而且會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)外毛刺,甚至造成焊接搭縫等缺陷。

高頻感應(yīng)圈位置的調(diào)控高頻感應(yīng)圈應(yīng)盡量接近擠壓輥位置。

假設(shè)感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時(shí),有效加熱時(shí)間較長(zhǎng),熱影響區(qū)較寬,焊縫強(qiáng)度下降;反之,焊縫邊緣加熱缺乏,擠壓后成型不良。

阻抗器是一個(gè)或一組焊管專用磁棒,阻抗器的截面積通常應(yīng)不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70%,其作用是使感應(yīng)圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,產(chǎn)生鄰近效應(yīng),渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣四周,使管坯邊緣加熱到焊接溫度。

阻抗器用一根鋼絲拖動(dòng)在管坯內(nèi),其中心位置應(yīng)相對(duì)固定在接近擠壓輥中心位置。

開(kāi)機(jī)時(shí),由于管坯快速運(yùn)動(dòng),阻抗器受管坯內(nèi)壁的磨擦而損耗較大,需要經(jīng)常更換。

焊縫經(jīng)焊接和擠壓后會(huì)產(chǎn)生焊疤,需要清除。

去除方法是在機(jī)架上固定***,靠焊管的快速運(yùn)動(dòng),將焊疤刮平。

焊管內(nèi)部的毛刺一般不去除。

工藝舉例現(xiàn)以焊制φ322直縫焊管為例,簡(jiǎn)述其工藝參數(shù):帶鋼規(guī)格:298帶寬按中徑開(kāi)放加少量成型余量鋼材材質(zhì):235輸入勵(lì)磁電壓:150勵(lì)磁電流:頻率:50輸出直流電壓:直流電流:4頻率:120230焊接速度:50米分鐘參數(shù)調(diào)整:依據(jù)焊接線能量的變化準(zhǔn)時(shí)調(diào)整輸出電壓和焊接速度。

參數(shù)固定后一般不用調(diào)整。

高頻焊管的技術(shù)要求與質(zhì)量檢驗(yàn)依據(jù)3092《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,焊管的公稱直徑為6~150,~,焊管的長(zhǎng)度通常為4~10米,可按定尺或倍尺長(zhǎng)度出廠。

鋼管外表質(zhì)量應(yīng)光滑,不允許有折疊、裂縫、分層、搭焊等缺陷存在。

鋼管外表允許有不超過(guò)壁厚負(fù)偏差的劃道、刮傷、焊縫錯(cuò)位、燒傷和結(jié)疤等略微缺陷存在。

允許焊縫處壁厚增厚和內(nèi)縫焊筋存在。

[編輯本段]規(guī)定要求焊接鋼管應(yīng)做機(jī)械性能試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)以及擴(kuò)口試驗(yàn),并要到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

鋼管應(yīng)能承受確定的內(nèi)壓力,,保持一分鐘無(wú)滲漏。

允許用渦流探傷的方法代替水壓試驗(yàn)。

渦流探傷按7735《鋼管渦流探傷檢