成形后的管(guan)(guan)坯送(song)入焊(han)接(jie)(jie)機組,焊(han)接(jie)(jie)成鋼管(guan)(guan)。都有(you)一條焊(han)縫(feng)(直縫(feng)或螺(luo)旋焊(han)縫(feng))可(ke)以(yi)(yi)搭(da)接(jie)(jie),也可(ke)以(yi)(yi)對接(jie)(jie)。目前大(da)多數采(cai)用對接(jie)(jie),搭(da)接(jie)(jie)的焊(han)管(guan)(guan)越來越少。
對接焊(han)(han)管的焊(han)(han)接方法有(you)很多,其中主要(yao)有(you):
1. 壓力焊(han)(han),是利用(yong)金屬加(jia)熱至焊(han)(han)接(jie)溫度,并在壓力下焊(han)(han)合,如爐焊(han)(han)、電焊(han)(han)等;
2. 熔(rong)化焊,是(shi)利(li)用金屬(shu)熔(rong)化而(er)焊合在(zai)一起,如電弧焊、、電子束焊等(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、感應焊與電阻焊
高頻(pin)焊(han)接(jie)主要是利用高頻(pin)電流(liu)的趨膚效(xiao)應和(he)臨(lin)近(jin)效(xiao)應,使電流(liu)高頻(pin)集中在待(dai)焊(han)邊上,從而能在百分(fen)之一(yi)秒時間(jian)內(nei)將其加熱(re)到焊(han)接(jie)溫度(1250~1430℃),然后在擠壓輥的作用下(xia)進行壓力焊(han)接(jie)。根據向被焊(han)件饋(kui)電方式不同,可分(fen)為感應焊(han)和(he)電阻焊(han)(接(jie)觸焊(han))。
感(gan)應(ying)(ying)焊通(tong)常是在距會合(he)點30~300mm處繞管坯套上(shang)一感(gan)應(ying)(ying)器。根據(ju)被焊件形狀不(bu)同,感(gan)應(ying)(ying)器用平面的或曲面的空心水冷導(dao)(dao)體材料制成(cheng)(cheng)。當感(gan)應(ying)(ying)器通(tong)過高(gao)頻電流時(shi),管坯上(shang)感(gan)應(ying)(ying)出(chu)電流,由于(yu)鄰近效應(ying)(ying),極(ji)大部(bu)分(fen)電流沿待焊邊流過,并在會合(he)點形成(cheng)(cheng)回路。為了減少這部(bu)分(fen)無(wu)效電流,采用內(nei)外磁(ci)導(dao)(dao)體,其(qi)長(chang)度應(ying)(ying)等于(yu)感(gan)應(ying)(ying)器的長(chang)度。感(gan)應(ying)(ying)焊主要(yao)用于(yu)Φ150~160mm以下的焊管機組。
接觸焊(han)是借(jie)助(zhu)于兩(liang)個(ge)觸頭(電(dian)(dian)(dian)極(ji)或焊(han)腳)把高(gao)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)到管(guan)(guan)坯上。焊(han)接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)沿管(guan)(guan)坯坡口兩(liang)側(ce)流(liu)(liu)過,并(bing)通過擠壓輥附近的(de)(de)(de)坡口兩(liang)側(ce)會合點(dian)形成(cheng)回(hui)路。在管(guan)(guan)兩(liang)側(ce)坡口上的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)方向是相反的(de)(de)(de),因此,鄰近效(xiao)應使(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集中于坡口的(de)(de)(de)表(biao)面(mian),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻(pin)率越(yue)高(gao),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就(jiu)越(yue)集中于其(qi)表(biao)面(mian)。管(guan)(guan)內的(de)(de)(de)阻抗器提(ti)高(gao)了坡口加(jia)熱的(de)(de)(de)集中程度(du),因為它增大(da)了電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)(guan)坯流(liu)(liu)過的(de)(de)(de)感抗。接觸焊(han)一般用于較大(da)直徑焊(han)管(guan)(guan)機組的(de)(de)(de)生產。兩(liang)種方法的(de)(de)(de)原理如圖15-14所示。
上述(shu)兩(liang)種焊接方法具有一系(xi)列(lie)優(you)點(dian):焊縫(feng)熱(re)影響區小,加熱(re)速度快(kuai),焊接速度高,焊縫(feng)質量(liang)好。
二(er)、電(dian)阻焊和(he)感(gan)應焊的特點
1. 感應焊的特點(dian)
感應焊(han)由于(yu)線圈包在被焊(han)鋼(gang)管(guan)的(de)外部,從根本(ben)上消(xiao)除了(le)電(dian)阻焊(han)由于(yu)電(dian)極的(de)開(kai)路所引起的(de)設(she)備故障,從而提高了(le)設(she)備利用率(lv)和降低了(le)成本(ben);焊(han)接(jie)過程穩定,焊(han)接(jie)質量好,焊(han)縫表(biao)面光潔(jie);因為沒有(you)(you)電(dian)極壓力,最適(shi)用于(yu)焊(han)接(jie)薄壁管(guan);由于(yu)不用觸點材料,不僅節(jie)約了(le)貴重的(de)有(you)(you)色金(jin)屬,而且(qie)也消(xiao)除了(le)因更換(huan)電(dian)極而造成的(de)停機;焊(han)接(jie)調(diao)整比較容易和方便。但感應焊(han)最大的(de)缺點是功率(lv)消(xiao)耗比電(dian)阻焊(han)大,而且(qie)焊(han)速也比電(dian)阻焊(han)低。
2. 電阻焊(han)的特點
由(you)于電阻焊(han)的熱能高(gao)度(du)集(ji)中于焊(han)縫上(shang),焊(han)速(su)較(jiao)高(gao);焊(han)接質量(liang)好,主(zhu)要(yao)體現在沒有(you)“跳焊(han)”現象;熱影響區小,自冷作(zuo)用強,焊(han)縫不易氧化(hua);耗電少(shao),效率(lv)高(gao);焊(han)接區平滑、美觀;焊(han)接用電極結構(gou)簡單(dan),消耗低,容易調(diao)整。但(dan)由(you)于部(bu)分回路采(cai)用的是高(gao)壓,因此(ci)要(yao)求高(gao)的絕緣度(du);屏蔽不好時,高(gao)頻信號對電訊器材有(you)干(gan)擾,對人體也有(you)一(yi)定危害。
三、其他焊(han)接方法
電弧(hu)焊(han)接是利用電極間電弧(hu)放電原理產(chan)生的高溫,使(shi)焊(han)絲和待焊(han)金(jin)屬熔(rong)化而焊(han)合。其(qi)中(zhong)接在生產(chan)大直徑鋼管(guan)中(zhong)應用極為廣泛。埋弧(hu)電焊(han)管(guan)生產(chan)中(zhong)分直縫和螺(luo)旋(xuan)焊(han)縫兩種,直縫焊(han)根據(ju)管(guan)子壁厚和耐壓要求采用單面(mian)焊(han)或雙面(mian)焊(han),螺(luo)旋(xuan)焊(han)一般采用雙面(mian)焊(han)。
1. 埋(mai)弧焊接(jie)
鋼(gang)管埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)在帶有(you)自動焊(han)(han)(han)(han)關的(de)(de)(de)專(zhuan)用(yong)電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)上進行,如圖15-15所示(shi)。待焊(han)(han)(han)(han)鋼(gang)板或(huo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)對接(jie)處有(you)坡口(kou),在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)有(you)送(song)絲機(ji)構(gou)將焊(han)(han)(han)(han)絲盤上的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲連(lian)續不斷地送(song)入此坡口(kou)之(zhi)內,維對和(he)(he)被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)管筒坡口(kou)之(zhi)間(jian)形(xing)(xing)成電(dian)(dian)弧(hu)(hu),借助于電(dian)(dian)弧(hu)(hu)將焊(han)(han)(han)(han)絲和(he)(he)被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)管壁熔(rong)化(hua)。而粒狀焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)由(you)貯料(liao)槽內經過(guo)金屬(shu)送(song)入焊(han)(han)(han)(han)絲之(zhi)前,覆蓋(gai)著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)口(kou),當(dang)焊(han)(han)(han)(han)頭(tou)或(huo)被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)鋼(gang)管移動速(su)度于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度一致時,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程繼續進行。焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)上覆蓋(gai)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)70%~80%未(wei)熔(rong)化(hua),由(you)吸收(shou)(shou)嘴吸收(shou)(shou)并回送(song)到焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)貯料(liao)槽內,以(yi)便再次使(shi)用(yong)。熔(rong)化(hua)金屬(shu)最初呈液體(ti)狀態,然后(hou)冷卻成致密的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng),而緊貼(tie)在熔(rong)化(hua)金屬(shu)表面上熔(rong)化(hua)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)冷卻后(hou)形(xing)(xing)成極(ji)易清(qing)除的(de)(de)(de)硬(ying)殼。
2. 保(bao)護弧焊
保護氣(qi)體電(dian)弧焊接電(dian)極的性質分(fen)為(TIG)和(he)(MIG).
A TIG電弧焊
TIG電弧(hu)焊管裝置如(ru)圖(tu)15-16所(suo)示(shi),其鎢極不(bu)熔(rong)化,只利用鎢極與焊件之間的(de)電弧(hu)所(suo)產生的(de)高溫(wen),使帶(dai)(dai)鋼邊部熔(rong)化形(xing)成熔(rong)池,在(zai)一定(ding)壓力作用下(xia)將帶(dai)(dai)鋼邊部焊合。為防止氧(yang)化,電弧(hu)和(he)熔(rong)池均處(chu)于(yu)惰性氣體保護之下(xia),電極在(zai)焊接處(chu)于(yu)上(shang)方1.5~3mm,距(ju)離太大(da)造成熱(re)量散失,金(jin)屬加熱(re)不(bu)良。電弧(hu)柱(zhu)的(de)溫(wen)度約為5000~8000℃,電弧(hu)產生的(de)熱(re)量和(he)電弧(hu)的(de)電流強度及電壓成比例。
B MIG電(dian)弧焊
MIG電(dian)弧焊(han)所有電(dian)極是與金(jin)屬相同或(huo)相近(jin)的(de)金(jin)屬焊(han)絲(si)。在焊(han)接過程中,電(dian)極同時熔化,在惰性氣體保護下,熔化的(de)焊(han)絲(si)滴入熔池(chi)中,由電(dian)極金(jin)屬和帶(dai)鋼(gang)金(jin)屬形成焊(han)縫。
3. 等離(li)子焊接
原理(li)如圖15-17所示,其(qi)是(shi)利用(yong)于(yu)等離(li)(li)(li)子電(dian)弧進(jin)行焊(han)接的(de)(de)方法。當在(zai)鎢極于(yu)被期金屬之間加上高壓時,通(tong)過(guo)高頻振動(dong)器使(shi)氣體(ti)(ti)產生電(dian)離(li)(li)(li)而(er)形成等離(li)(li)(li)子體(ti)(ti),在(zai)機械壓縮效應的(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia),電(dian)弧被壓縮在(zai)很小的(de)(de)范(fan)圍內(nei),使(shi)其(qi)高度(du)集中,溫度(du)達(da)16000~3000℃.在(zai)電(dian)弧柱中的(de)(de)氣體(ti)(ti)被電(dian)離(li)(li)(li)成等離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)。其(qi)導電(dian)性和(he)導熱性好(hao),能集中很大(da)的(de)(de)電(dian)流。等離(li)(li)(li)子焊(han)適用(yong)于(yu)不銹鋼和(he)其(qi)他難熔(rong)金屬的(de)(de)焊(han)接。
4. 電子(zi)束(shu)焊接
電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接是由電(dian)(dian)子(zi)發射槍的電(dian)(dian)子(zi)群(qun)在高壓(ya)下成為高速電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)轟擊金(jin)(jin)屬,使其熔化加壓(ya)前進行焊(han)接。這種(zhong)(zhong)方法主要應用于不銹鋼和高合金(jin)(jin)鋼焊(han)管的生產中。根據(ju)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接室的真空(kong)(kong)度(du)可分為真空(kong)(kong)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)、等離子(zi)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)、局部真空(kong)(kong)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)和非真空(kong)(kong)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)4種(zhong)(zhong)。