全國
手機(jī)版|
關(guān)注公眾號|
下載手機(jī)APP 高頻焊接主要因素
頻率
高頻焊接時的頻率對焊接有極大的影響，因為高頻頻率影響到電流在鋼板內(nèi)部的分布性。選用頻率的凹凸對于焊接的影響主要是焊縫熱影響區(qū)的巨細(xì)。從焊接功率來說，應(yīng)盡或許選用較高的頻率。100KHz的高頻電流可穿透鐵素體鋼0.1mm,400KHz則只能穿透0.04mm，即在鋼板外表的電流密度分布，后者比前者要高近2.5倍。在出產(chǎn)實踐中，焊接普碳鋼材料時一般可選取 350KHz~450KHz的頻率；焊接合金鋼材料，焊接10mm以上的厚鋼板時，可選用50KHz~150KHz那樣較低的頻率，因為合金鋼內(nèi)所含的鉻，鋅，銅，鋁等元素的集膚效應(yīng)與鋼有必定差別。國外高頻設(shè)備出產(chǎn)廠家現(xiàn)已大多選用了固態(tài)高頻的新技術(shù)，它在設(shè)定了一個頻率規(guī)模后，會在焊接時依據(jù)材料厚度，機(jī)組速度等情況自動跟蹤調(diào)理頻率。
會集角
會集角是鋼管兩頭部進(jìn)入揉捏點時的夾角。因為附近效應(yīng)的作用，當(dāng)高頻電流通過鋼板邊際時，鋼板邊際會構(gòu)成預(yù)熱段和熔融段（也稱為過梁），這過梁段被劇烈加熱時，其內(nèi)部的鋼水被敏捷汽化并爆炸噴濺出來，構(gòu)成亮光，會集角的巨細(xì)對于熔融段有直接的影響。
會集角小時附近效應(yīng)明顯，有利進(jìn)步焊接速度，但會集角過小時，預(yù)熱段和熔融段變長，而熔融段變長的結(jié)果，使得亮光過程不安穩(wěn)，過梁爆坡后簡單構(gòu)成深坑和針孔，難以壓合。
會集角過大時，熔融段變短，亮光安穩(wěn)，可是附近效應(yīng)削弱，焊接功率明顯下降，功率耗費增加。同時在成型薄壁鋼管時，會集角太大會使管的邊際拉長，發(fā)生波浪形折皺。現(xiàn)時出產(chǎn)中咱們一般在2°--6°內(nèi)調(diào)理會集角，出產(chǎn)薄板時速度較快，揉捏成型時要用較小的會集角；出產(chǎn)厚板時車速較慢，揉捏成型時要用較大的會集角。有廠家提出一個經(jīng)驗公式：會集角×機(jī)組速度≮100，可供參考。
焊接方式
高頻焊接有兩種方式：觸摸焊和感應(yīng)焊。
觸摸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩頭部相觸摸，感應(yīng)電流穿透性好，高頻電流的兩個效應(yīng)因銅電極與鋼板直觸摸摸而得到最大利用，所以觸摸焊的焊接功率較高而功率耗費較低，在高速低精度管材出產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在出產(chǎn)特別厚的鋼管時一般也都需求選用觸摸焊。可是觸摸焊時有兩個缺點：一是銅電極與鋼板觸摸，磨損很快；二是因為鋼板外表平坦度和邊際直線度的影響，觸摸焊的電流安穩(wěn)性較差，焊縫表里毛刺較高，在焊接高精度和薄壁管時一般不選用。
感應(yīng)焊是以一匝或多匝的感應(yīng)騙局在被焊的鋼管外，多匝的作用好于單匝，可是多匝感應(yīng)圈制作安裝較為困難。感應(yīng)圈與鋼管外表距離小時功率較高，但簡單構(gòu)成感應(yīng)圈與管材之間的放電，一般要保持感應(yīng)圈離鋼管外表有5~8 mm的空隙為宜。選用感應(yīng)焊時，因為感應(yīng)圈不與鋼板觸摸，所以不存在磨損，其感應(yīng)電流較為安穩(wěn)，確保了焊接時的安穩(wěn)性，焊接時鋼管的外表質(zhì)量好，焊縫平坦，在出產(chǎn)如API等高精度管子時，基本上都選用感應(yīng)焊的方式。
輸入功率
高頻焊接時的輸入功率操控很重要。功率太小時管坯坡口加熱不足，達(dá)不到焊接溫度，會構(gòu)成虛焊，脫焊，夾焊等未焊合缺點；功率過大時，則影響到焊接安穩(wěn)性，管坯坡口面加熱溫度大大高于焊接所需的溫度，構(gòu)成嚴(yán)重噴濺，針孔，夾渣等缺點，這種缺點稱為過燒性缺點。高頻焊接時的輸入功率要依據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整確認(rèn)，不同成型方式，不同的機(jī)組設(shè)備，不同的材料鋼級，都需求咱們從出產(chǎn)第一線去總結(jié)，編制適合自己機(jī)組設(shè)備的高頻工藝。
管坯坡口
管坯的坡口即斷面形狀，一般的廠家在縱剪后直接進(jìn)入高頻焊接，其坡口都是呈“I”形。當(dāng)焊接材料厚度大于8~10mm以上的管材時，假如選用這種“I”形坡口，因為曲折圓弧的關(guān)系，就需求融熔掉管坯先觸摸的內(nèi)邊層，構(gòu)成很高的內(nèi)毛刺，而且簡單構(gòu)成板材中心層和外層加熱不足，影響到高頻焊縫的焊接強度。所以在出產(chǎn)厚壁管時，管坯最好通過刨邊或銑邊處理，使坡口呈“X”形，實踐證明，這種坡口對于均勻加熱然后保障焊縫質(zhì)量有很大關(guān)系。
坡口形狀的選取，也影響到調(diào)理會集角的巨細(xì)。
焊接接頭規(guī)劃在焊接工程中規(guī)劃中是較單薄的環(huán)節(jié)，主要是許多鋼結(jié)構(gòu)件的接口規(guī)劃不是出自焊接工程技術(shù)人員之手，硬性套規(guī)范和工藝性能較差的坡口屢見不鮮。坡口方式對操控焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量有著很重要作用。坡口規(guī)劃有必要考慮母材的熔合比，施焊空間，焊接方位和歸納經(jīng)濟(jì)效益等問題。應(yīng)先按下式核算橫向縮短值ΔB。
ΔB=5.1Aω/t+1.27d
式中Aω——焊縫橫截面積，mm³,t——板厚，mm，d——焊縫根部空隙，mm。找出ΔB與Aω的關(guān)系后，即可依據(jù)兩者關(guān)系列表剖析，處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，最終確認(rèn)矩形管對接焊縫破口方式（圖2）。
焊接速度
焊管機(jī)組的成型速度遭到高頻焊接速度的約束，一般來說，機(jī)組速度能夠開得較快，到達(dá)100米/分鐘，世界上已有機(jī)組速度甚至于到達(dá)400米/分鐘，而高頻焊接特別是感應(yīng)焊只能在60米/分鐘以下，超越10mm的鋼板成型，國內(nèi)機(jī)組出產(chǎn)的成型速度實踐上只能到達(dá)8~12米/分鐘。
焊接速度影響焊接質(zhì)量。焊接速度進(jìn)步時，有利于縮短熱影響區(qū)，有利于從熔融坡口擠出氧化層；反之，當(dāng)焊接速度很低時，熱影響區(qū)變寬，會發(fā)生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質(zhì)量變差。當(dāng)然，焊接速度受輸出功率的約束，不或許提得很高。
國內(nèi)機(jī)組操作經(jīng)驗顯示，2~3 mm的鋼管焊接速度可到達(dá)40米/分鐘，4~6mm的鋼管焊接速度可到達(dá)25米/分鐘，6~8 mm的鋼管焊接速度可到達(dá)12米/分鐘，10~16 mm的鋼管焊接速度在12米/分鐘以下。觸摸焊時速度可高些，感應(yīng)焊時要低些。
阻抗器
阻抗器的作用是加強高頻電流的集膚效應(yīng)和相鄰效應(yīng)，阻抗器一般選用M-XO/N-XO類鐵氧化體制作，一般做成Φ10mm×（120--160）mm標(biāo)準(zhǔn)的磁棒，捆裝于耐熱，絕緣的外殼里，內(nèi)部通以水冷卻。
阻抗器的設(shè)置要與管徑相匹配，以確保相應(yīng)的磁通量。要確保阻抗器的磁導(dǎo)率，除了阻抗器的材料要求以外，同時要確保阻抗器的截面積與管徑的截面積之比要足夠的大。在出產(chǎn)API管等高等級管子時，都要求去除內(nèi)毛刺，阻抗器只能安放在內(nèi)毛刺刀體內(nèi)，阻抗器的截面積相應(yīng)會小很多，這時采取磁棒的會集扇面安置的作用要好于環(huán)形安置。
阻抗器與焊接點的方位間隔也影響焊接功率，阻抗器與管內(nèi)壁的空隙一般取6~15 mm，管徑大時取上限值；阻抗器應(yīng)與管子同心安放，其頭部與焊接點的距離取10~20 mm，同理，管徑大時取大的值。
焊接壓力
焊接壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論核算認(rèn)為焊接壓力應(yīng)為100~300MPa，但實踐出產(chǎn)中這個區(qū)域的真實壓力很難測量。一般都是依據(jù)經(jīng)驗估算，換算成管子邊部的揉捏量。不同的壁厚取不同的揉捏量，一般2mm以下的揉捏量為：3~6 mm時為0.5t~ t；6~10 mm時為0.5t；10 mm以上時為0.3t~0.5t。
API鋼管出產(chǎn)中，常出現(xiàn)焊縫灰斑缺點，灰斑缺點是難熔的氧化物，為到達(dá)消除灰斑的目的，寶鋼等廠家多采取了加大揉捏力，增加焊接余量的方法，6mm以上鋼管的揉捏余量達(dá)0.8~1.0的料厚，作用很好。
高頻焊接常見的問題及其原因，解決方法：
⑴焊接不牢，脫焊，冷疊；
原因：1.輸出功率、壓力、速度三者之間不匹配。
2.條料邊際損傷或存在其它缺點。
解決方法：1 調(diào)整功率；2 厚料管坯改動坡口形狀；3 調(diào)理揉捏力；4 調(diào)整速度。
⑵焊縫兩頭出現(xiàn)波紋；
原因：會集角太大。
解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥方位；2 調(diào)整實彎成型段；3 進(jìn)步焊接速度。
⑶焊縫有深坑和針孔；
原因：出現(xiàn)過燒。
解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥方位，加大會集角；2 調(diào)整功率；3 進(jìn)步焊接速度。
⑷焊縫毛刺太高；
原因：熱影響區(qū)太寬。
解決方法：1進(jìn)步焊接速度；2 調(diào)整功率。
⑸夾渣；
原因：輸入功率過大，焊接速度太慢。
解決方法：1 調(diào)整功率；2 進(jìn)步焊接速度。
⑹焊縫外裂紋；
原因：母原料量不好；受太大的揉捏力。
解決方法：1 確保原料；2 調(diào)整揉捏力。
⑺錯焊，搭焊；
原因：成型精度差。
解決方法：調(diào)整機(jī)組成型模輥。
高頻焊接是焊管出產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，因為系統(tǒng)性的影響因素，至今還需求咱們在出產(chǎn)第一線中探究經(jīng)驗，每一臺機(jī)組都有它的規(guī)劃和制作差別，每一個操作者也有不同的習(xí)慣，也就是說有，機(jī)組和人相同，都有自己的特性。咱們將這些材料提供給我們，是為了讓咱們更好得了解高頻焊接的基本原理，然后更好地結(jié)合自己的出產(chǎn)實踐，總結(jié)出適合于自己機(jī)組的操作規(guī)程。
頻率
高頻焊接時的頻率對焊接有極大的影響，因為高頻頻率影響到電流在鋼板內(nèi)部的分布性。選用頻率的凹凸對于焊接的影響主要是焊縫熱影響區(qū)的巨細(xì)。從焊接功率來說，應(yīng)盡或許選用較高的頻率。100KHz的高頻電流可穿透鐵素體鋼0.1mm,400KHz則只能穿透0.04mm，即在鋼板外表的電流密度分布，后者比前者要高近2.5倍。在出產(chǎn)實踐中，焊接普碳鋼材料時一般可選取 350KHz~450KHz的頻率；焊接合金鋼材料，焊接10mm以上的厚鋼板時，可選用50KHz~150KHz那樣較低的頻率，因為合金鋼內(nèi)所含的鉻，鋅，銅，鋁等元素的集膚效應(yīng)與鋼有必定差別。國外高頻設(shè)備出產(chǎn)廠家現(xiàn)已大多選用了固態(tài)高頻的新技術(shù)，它在設(shè)定了一個頻率規(guī)模后，會在焊接時依據(jù)材料厚度，機(jī)組速度等情況自動跟蹤調(diào)理頻率。
會集角
會集角是鋼管兩頭部進(jìn)入揉捏點時的夾角。因為附近效應(yīng)的作用，當(dāng)高頻電流通過鋼板邊際時，鋼板邊際會構(gòu)成預(yù)熱段和熔融段（也稱為過梁），這過梁段被劇烈加熱時，其內(nèi)部的鋼水被敏捷汽化并爆炸噴濺出來，構(gòu)成亮光，會集角的巨細(xì)對于熔融段有直接的影響。
會集角小時附近效應(yīng)明顯，有利進(jìn)步焊接速度，但會集角過小時，預(yù)熱段和熔融段變長，而熔融段變長的結(jié)果，使得亮光過程不安穩(wěn)，過梁爆坡后簡單構(gòu)成深坑和針孔，難以壓合。
會集角過大時，熔融段變短，亮光安穩(wěn)，可是附近效應(yīng)削弱，焊接功率明顯下降，功率耗費增加。同時在成型薄壁鋼管時，會集角太大會使管的邊際拉長，發(fā)生波浪形折皺。現(xiàn)時出產(chǎn)中咱們一般在2°--6°內(nèi)調(diào)理會集角，出產(chǎn)薄板時速度較快，揉捏成型時要用較小的會集角；出產(chǎn)厚板時車速較慢，揉捏成型時要用較大的會集角。有廠家提出一個經(jīng)驗公式：會集角×機(jī)組速度≮100，可供參考。
焊接方式
高頻焊接有兩種方式：觸摸焊和感應(yīng)焊。
觸摸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩頭部相觸摸，感應(yīng)電流穿透性好，高頻電流的兩個效應(yīng)因銅電極與鋼板直觸摸摸而得到最大利用，所以觸摸焊的焊接功率較高而功率耗費較低，在高速低精度管材出產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在出產(chǎn)特別厚的鋼管時一般也都需求選用觸摸焊。可是觸摸焊時有兩個缺點：一是銅電極與鋼板觸摸，磨損很快；二是因為鋼板外表平坦度和邊際直線度的影響，觸摸焊的電流安穩(wěn)性較差，焊縫表里毛刺較高，在焊接高精度和薄壁管時一般不選用。
感應(yīng)焊是以一匝或多匝的感應(yīng)騙局在被焊的鋼管外，多匝的作用好于單匝，可是多匝感應(yīng)圈制作安裝較為困難。感應(yīng)圈與鋼管外表距離小時功率較高，但簡單構(gòu)成感應(yīng)圈與管材之間的放電，一般要保持感應(yīng)圈離鋼管外表有5~8 mm的空隙為宜。選用感應(yīng)焊時，因為感應(yīng)圈不與鋼板觸摸，所以不存在磨損，其感應(yīng)電流較為安穩(wěn)，確保了焊接時的安穩(wěn)性，焊接時鋼管的外表質(zhì)量好，焊縫平坦，在出產(chǎn)如API等高精度管子時，基本上都選用感應(yīng)焊的方式。
輸入功率
高頻焊接時的輸入功率操控很重要。功率太小時管坯坡口加熱不足，達(dá)不到焊接溫度，會構(gòu)成虛焊，脫焊，夾焊等未焊合缺點；功率過大時，則影響到焊接安穩(wěn)性，管坯坡口面加熱溫度大大高于焊接所需的溫度，構(gòu)成嚴(yán)重噴濺，針孔，夾渣等缺點，這種缺點稱為過燒性缺點。高頻焊接時的輸入功率要依據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整確認(rèn)，不同成型方式，不同的機(jī)組設(shè)備，不同的材料鋼級，都需求咱們從出產(chǎn)第一線去總結(jié)，編制適合自己機(jī)組設(shè)備的高頻工藝。
管坯坡口
管坯的坡口即斷面形狀，一般的廠家在縱剪后直接進(jìn)入高頻焊接，其坡口都是呈“I”形。當(dāng)焊接材料厚度大于8~10mm以上的管材時，假如選用這種“I”形坡口，因為曲折圓弧的關(guān)系，就需求融熔掉管坯先觸摸的內(nèi)邊層，構(gòu)成很高的內(nèi)毛刺，而且簡單構(gòu)成板材中心層和外層加熱不足，影響到高頻焊縫的焊接強度。所以在出產(chǎn)厚壁管時，管坯最好通過刨邊或銑邊處理，使坡口呈“X”形，實踐證明，這種坡口對于均勻加熱然后保障焊縫質(zhì)量有很大關(guān)系。
坡口形狀的選取，也影響到調(diào)理會集角的巨細(xì)。
焊接接頭規(guī)劃在焊接工程中規(guī)劃中是較單薄的環(huán)節(jié)，主要是許多鋼結(jié)構(gòu)件的接口規(guī)劃不是出自焊接工程技術(shù)人員之手，硬性套規(guī)范和工藝性能較差的坡口屢見不鮮。坡口方式對操控焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量有著很重要作用。坡口規(guī)劃有必要考慮母材的熔合比，施焊空間，焊接方位和歸納經(jīng)濟(jì)效益等問題。應(yīng)先按下式核算橫向縮短值ΔB。
ΔB=5.1Aω/t+1.27d
式中Aω——焊縫橫截面積，mm³,t——板厚，mm，d——焊縫根部空隙，mm。找出ΔB與Aω的關(guān)系后，即可依據(jù)兩者關(guān)系列表剖析，處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，最終確認(rèn)矩形管對接焊縫破口方式（圖2）。
焊接速度
焊管機(jī)組的成型速度遭到高頻焊接速度的約束，一般來說，機(jī)組速度能夠開得較快，到達(dá)100米/分鐘，世界上已有機(jī)組速度甚至于到達(dá)400米/分鐘，而高頻焊接特別是感應(yīng)焊只能在60米/分鐘以下，超越10mm的鋼板成型，國內(nèi)機(jī)組出產(chǎn)的成型速度實踐上只能到達(dá)8~12米/分鐘。
焊接速度影響焊接質(zhì)量。焊接速度進(jìn)步時，有利于縮短熱影響區(qū)，有利于從熔融坡口擠出氧化層；反之，當(dāng)焊接速度很低時，熱影響區(qū)變寬，會發(fā)生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質(zhì)量變差。當(dāng)然，焊接速度受輸出功率的約束，不或許提得很高。
國內(nèi)機(jī)組操作經(jīng)驗顯示，2~3 mm的鋼管焊接速度可到達(dá)40米/分鐘，4~6mm的鋼管焊接速度可到達(dá)25米/分鐘，6~8 mm的鋼管焊接速度可到達(dá)12米/分鐘，10~16 mm的鋼管焊接速度在12米/分鐘以下。觸摸焊時速度可高些，感應(yīng)焊時要低些。
阻抗器
阻抗器的作用是加強高頻電流的集膚效應(yīng)和相鄰效應(yīng)，阻抗器一般選用M-XO/N-XO類鐵氧化體制作，一般做成Φ10mm×（120--160）mm標(biāo)準(zhǔn)的磁棒，捆裝于耐熱，絕緣的外殼里，內(nèi)部通以水冷卻。
阻抗器的設(shè)置要與管徑相匹配，以確保相應(yīng)的磁通量。要確保阻抗器的磁導(dǎo)率，除了阻抗器的材料要求以外，同時要確保阻抗器的截面積與管徑的截面積之比要足夠的大。在出產(chǎn)API管等高等級管子時，都要求去除內(nèi)毛刺，阻抗器只能安放在內(nèi)毛刺刀體內(nèi)，阻抗器的截面積相應(yīng)會小很多，這時采取磁棒的會集扇面安置的作用要好于環(huán)形安置。
阻抗器與焊接點的方位間隔也影響焊接功率，阻抗器與管內(nèi)壁的空隙一般取6~15 mm，管徑大時取上限值；阻抗器應(yīng)與管子同心安放，其頭部與焊接點的距離取10~20 mm，同理，管徑大時取大的值。
焊接壓力
焊接壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論核算認(rèn)為焊接壓力應(yīng)為100~300MPa，但實踐出產(chǎn)中這個區(qū)域的真實壓力很難測量。一般都是依據(jù)經(jīng)驗估算，換算成管子邊部的揉捏量。不同的壁厚取不同的揉捏量，一般2mm以下的揉捏量為：3~6 mm時為0.5t~ t；6~10 mm時為0.5t；10 mm以上時為0.3t~0.5t。
API鋼管出產(chǎn)中，常出現(xiàn)焊縫灰斑缺點，灰斑缺點是難熔的氧化物，為到達(dá)消除灰斑的目的，寶鋼等廠家多采取了加大揉捏力，增加焊接余量的方法，6mm以上鋼管的揉捏余量達(dá)0.8~1.0的料厚，作用很好。
高頻焊接常見的問題及其原因，解決方法：
⑴焊接不牢，脫焊，冷疊；
原因：1.輸出功率、壓力、速度三者之間不匹配。
2.條料邊際損傷或存在其它缺點。
解決方法：1 調(diào)整功率；2 厚料管坯改動坡口形狀；3 調(diào)理揉捏力；4 調(diào)整速度。
⑵焊縫兩頭出現(xiàn)波紋；
原因：會集角太大。
解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥方位；2 調(diào)整實彎成型段；3 進(jìn)步焊接速度。
⑶焊縫有深坑和針孔；
原因：出現(xiàn)過燒。
解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥方位，加大會集角；2 調(diào)整功率；3 進(jìn)步焊接速度。
⑷焊縫毛刺太高；
原因：熱影響區(qū)太寬。
解決方法：1進(jìn)步焊接速度；2 調(diào)整功率。
⑸夾渣；
原因：輸入功率過大，焊接速度太慢。
解決方法：1 調(diào)整功率；2 進(jìn)步焊接速度。
⑹焊縫外裂紋；
原因：母原料量不好；受太大的揉捏力。
解決方法：1 確保原料；2 調(diào)整揉捏力。
⑺錯焊，搭焊；
原因：成型精度差。
解決方法：調(diào)整機(jī)組成型模輥。
高頻焊接是焊管出產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，因為系統(tǒng)性的影響因素，至今還需求咱們在出產(chǎn)第一線中探究經(jīng)驗，每一臺機(jī)組都有它的規(guī)劃和制作差別，每一個操作者也有不同的習(xí)慣，也就是說有，機(jī)組和人相同，都有自己的特性。咱們將這些材料提供給我們，是為了讓咱們更好得了解高頻焊接的基本原理，然后更好地結(jié)合自己的出產(chǎn)實踐，總結(jié)出適合于自己機(jī)組的操作規(guī)程。
