成(cheng)形后的管坯送入焊(han)接(jie)機組,焊(han)接(jie)成(cheng)鋼(gang)管。都有一條(tiao)焊(han)縫(直縫或螺(luo)旋焊(han)縫)可以搭接(jie),也可以對接(jie)。目(mu)前大(da)多數(shu)采(cai)用(yong)對接(jie),搭接(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少(shao)。
對接焊管的焊接方法有很多,其中主要有:
1. 壓力(li)(li)焊,是利用金屬加熱至焊接溫度,并在壓力(li)(li)下焊合(he),如爐焊、電(dian)焊等;
2. 熔化焊(han),是利(li)用金屬(shu)熔化而(er)焊(han)合在一(yi)起(qi),如電(dian)弧(hu)焊(han)、、電(dian)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(gan)應焊與(yu)電阻(zu)焊
高頻(pin)焊(han)接(jie)(jie)(jie)主要是利(li)用高頻(pin)電流(liu)的趨膚(fu)效應和(he)臨近效應,使電流(liu)高頻(pin)集中在待(dai)焊(han)邊上,從而(er)能在百分之一秒時間內將其(qi)加熱到焊(han)接(jie)(jie)(jie)溫度(1250~1430℃),然后在擠壓輥的作用下進行壓力焊(han)接(jie)(jie)(jie)。根據向(xiang)被焊(han)件饋電方式(shi)不(bu)同,可分為感應焊(han)和(he)電阻焊(han)(接(jie)(jie)(jie)觸(chu)焊(han))。
感(gan)應(ying)焊通常(chang)是在(zai)距會合點30~300mm處(chu)繞管(guan)(guan)坯套上一感(gan)應(ying)器。根(gen)據被焊件形(xing)狀不同,感(gan)應(ying)器用(yong)(yong)平面的或曲面的空(kong)心(xin)水(shui)冷導(dao)體材料制成。當感(gan)應(ying)器通過高頻電流(liu)(liu)(liu)時,管(guan)(guan)坯上感(gan)應(ying)出電流(liu)(liu)(liu),由于鄰近效(xiao)應(ying),極(ji)大部(bu)分電流(liu)(liu)(liu)沿待焊邊流(liu)(liu)(liu)過,并在(zai)會合點形(xing)成回路。為了減(jian)少這部(bu)分無效(xiao)電流(liu)(liu)(liu),采用(yong)(yong)內外磁導(dao)體,其(qi)長度應(ying)等于感(gan)應(ying)器的長度。感(gan)應(ying)焊主要用(yong)(yong)于Φ150~160mm以(yi)下(xia)的焊管(guan)(guan)機(ji)組。
接(jie)(jie)觸(chu)焊(han)是借助(zhu)于(yu)(yu)兩個觸(chu)頭(電(dian)(dian)(dian)(dian)極或焊(han)腳)把高(gao)頻電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)傳到管(guan)(guan)坯(pi)上(shang)。焊(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)沿管(guan)(guan)坯(pi)坡(po)口兩側(ce)(ce)流(liu)(liu)過(guo),并通過(guo)擠壓(ya)輥附近的(de)(de)坡(po)口兩側(ce)(ce)會合(he)點形成回路。在(zai)管(guan)(guan)兩側(ce)(ce)坡(po)口上(shang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)方向是相(xiang)反(fan)的(de)(de),因此,鄰近效應使電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集(ji)中于(yu)(yu)坡(po)口的(de)(de)表面,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻率越高(gao),電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就越集(ji)中于(yu)(yu)其表面。管(guan)(guan)內的(de)(de)阻抗器提(ti)高(gao)了坡(po)口加熱的(de)(de)集(ji)中程度(du),因為(wei)它增大了電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)環繞管(guan)(guan)坯(pi)流(liu)(liu)過(guo)的(de)(de)感抗。接(jie)(jie)觸(chu)焊(han)一般用于(yu)(yu)較大直徑焊(han)管(guan)(guan)機組的(de)(de)生產(chan)。兩種方法的(de)(de)原理如圖15-14所(suo)示。

上述(shu)兩種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)方法具有一(yi)系列優(you)點:焊(han)縫熱(re)影響區小,加熱(re)速(su)度快,焊(han)接(jie)(jie)速(su)度高,焊(han)縫質(zhi)量好。
二、電阻焊和感應焊的特點
1. 感應(ying)焊的特點
感應焊(han)由于(yu)線圈包在被焊(han)鋼管的(de)(de)外部(bu),從根本上消除(chu)(chu)了電(dian)阻(zu)焊(han)由于(yu)電(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)開(kai)路(lu)所引起的(de)(de)設(she)備(bei)故障(zhang),從而提(ti)高(gao)了設(she)備(bei)利用(yong)率和降(jiang)低(di)了成本;焊(han)接(jie)過程(cheng)穩定,焊(han)接(jie)質量好,焊(han)縫表(biao)面光潔(jie);因為(wei)沒(mei)有(you)電(dian)極(ji)(ji)壓力(li),最(zui)適用(yong)于(yu)焊(han)接(jie)薄壁管;由于(yu)不用(yong)觸點材料,不僅節約了貴重(zhong)的(de)(de)有(you)色金屬(shu),而且(qie)也(ye)(ye)消除(chu)(chu)了因更換(huan)電(dian)極(ji)(ji)而造成的(de)(de)停機;焊(han)接(jie)調(diao)整比較(jiao)容易和方(fang)便。但感應焊(han)最(zui)大(da)的(de)(de)缺(que)點是功(gong)率消耗比電(dian)阻(zu)焊(han)大(da),而且(qie)焊(han)速也(ye)(ye)比電(dian)阻(zu)焊(han)低(di)。
2. 電阻焊的特點
由于電阻焊的(de)熱能高(gao)(gao)(gao)度集中于焊縫上(shang),焊速較高(gao)(gao)(gao);焊接質量(liang)好,主要(yao)體現(xian)在沒有“跳焊”現(xian)象;熱影響區小,自冷(leng)作用強,焊縫不(bu)易氧化;耗電少,效(xiao)率高(gao)(gao)(gao);焊接區平滑、美觀(guan);焊接用電極結構簡單,消耗低(di),容易調整。但(dan)由于部分回路采(cai)用的(de)是(shi)高(gao)(gao)(gao)壓(ya),因此(ci)要(yao)求高(gao)(gao)(gao)的(de)絕緣度;屏蔽不(bu)好時,高(gao)(gao)(gao)頻信(xin)號對(dui)電訊(xun)器材有干擾,對(dui)人體也有一定(ding)危害。
三、其他焊接方法
電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接是利用電極間(jian)電弧(hu)(hu)放電原理產生(sheng)的高溫,使焊(han)(han)(han)絲(si)和(he)(he)待焊(han)(han)(han)金屬(shu)熔化(hua)而(er)焊(han)(han)(han)合(he)。其中(zhong)接在生(sheng)產大直徑鋼管(guan)中(zhong)應用極為廣泛。埋弧(hu)(hu)電焊(han)(han)(han)管(guan)生(sheng)產中(zhong)分直縫和(he)(he)螺旋焊(han)(han)(han)縫兩(liang)種,直縫焊(han)(han)(han)根據管(guan)子壁厚(hou)和(he)(he)耐壓要求(qiu)采(cai)用單面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)或雙面(mian)(mian)焊(han)(han)(han),螺旋焊(han)(han)(han)一般采(cai)用雙面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)。
1. 埋弧焊接
鋼(gang)(gang)管埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)在(zai)(zai)(zai)帶有自動焊(han)(han)(han)關的(de)(de)專用電焊(han)(han)(han)機(ji)上(shang)進行,如圖15-15所示。待焊(han)(han)(han)鋼(gang)(gang)板或(huo)焊(han)(han)(han)縫對接(jie)處有坡(po)口,在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中有送絲(si)(si)機(ji)構將焊(han)(han)(han)絲(si)(si)盤(pan)上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)連續不斷地送入(ru)此坡(po)口之(zhi)內,維對和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)管筒坡(po)口之(zhi)間(jian)形成(cheng)電弧(hu)(hu),借助于(yu)(yu)電弧(hu)(hu)將焊(han)(han)(han)絲(si)(si)和(he)被(bei)焊(han)(han)(han)管壁熔化(hua)。而粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)藥由貯料槽(cao)內經過(guo)金屬送入(ru)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)之(zhi)前,覆蓋著(zhu)焊(han)(han)(han)接(jie)口,當焊(han)(han)(han)頭或(huo)被(bei)焊(han)(han)(han)鋼(gang)(gang)管移動速度(du)于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)速度(du)一致時,焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)繼續進行。焊(han)(han)(han)縫上(shang)覆蓋的(de)(de)焊(han)(han)(han)藥70%~80%未熔化(hua),由吸(xi)收嘴吸(xi)收并回(hui)送到焊(han)(han)(han)藥貯料槽(cao)內,以(yi)便再次使(shi)用。熔化(hua)金屬最初(chu)呈液(ye)體狀(zhuang)態,然(ran)后(hou)冷卻(que)成(cheng)致密的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫,而緊貼(tie)在(zai)(zai)(zai)熔化(hua)金屬表(biao)面(mian)上(shang)熔化(hua)的(de)(de)焊(han)(han)(han)藥冷卻(que)后(hou)形成(cheng)極易清除的(de)(de)硬殼。

2. 保(bao)護弧焊
保護氣體電(dian)弧焊接電(dian)極的性(xing)質(zhi)分為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧焊(han)
TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)管裝置(zhi)如圖15-16所(suo)示(shi),其鎢極不熔化(hua),只(zhi)利用鎢極與焊(han)件(jian)之(zhi)(zhi)間的(de)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)所(suo)產生(sheng)的(de)高溫(wen)(wen),使帶(dai)鋼邊(bian)(bian)部(bu)熔化(hua)形成熔池,在(zai)一定壓力作用下(xia)將帶(dai)鋼邊(bian)(bian)部(bu)焊(han)合。為防止氧化(hua),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)和(he)熔池均處于(yu)惰性(xing)氣(qi)體保護(hu)之(zhi)(zhi)下(xia),電(dian)(dian)極在(zai)焊(han)接處于(yu)上(shang)方1.5~3mm,距離太大造(zao)成熱(re)(re)量散(san)失(shi),金(jin)屬加(jia)熱(re)(re)不良。電(dian)(dian)弧(hu)(hu)柱的(de)溫(wen)(wen)度約為5000~8000℃,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)產生(sheng)的(de)熱(re)(re)量和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)電(dian)(dian)流強度及電(dian)(dian)壓成比(bi)例(li)。

B MIG電弧焊(han)
MIG電(dian)(dian)弧焊所(suo)有(you)電(dian)(dian)極(ji)(ji)是與金(jin)(jin)屬相(xiang)同(tong)或相(xiang)近的金(jin)(jin)屬焊絲。在焊接過程中(zhong),電(dian)(dian)極(ji)(ji)同(tong)時熔化,在惰性氣體保護下,熔化的焊絲滴入(ru)熔池中(zhong),由電(dian)(dian)極(ji)(ji)金(jin)(jin)屬和帶鋼金(jin)(jin)屬形成焊縫(feng)。
3. 等離子焊接
原(yuan)理如圖15-17所示,其是利用(yong)于等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)進行焊接的(de)方法(fa)。當在鎢極于被(bei)期金屬(shu)之間加上高壓時,通過(guo)高頻(pin)振動器使(shi)氣(qi)體(ti)產生電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)而形成等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)體(ti),在機械壓縮效應的(de)作用(yong)下,電(dian)(dian)(dian)弧(hu)被(bei)壓縮在很小的(de)范圍內(nei),使(shi)其高度集(ji)中,溫度達16000~3000℃.在電(dian)(dian)(dian)弧(hu)柱(zhu)中的(de)氣(qi)體(ti)被(bei)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)成等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)體(ti)。其導(dao)電(dian)(dian)(dian)性(xing)和導(dao)熱性(xing)好,能(neng)集(ji)中很大的(de)電(dian)(dian)(dian)流。等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)焊適用(yong)于不銹鋼和其他難熔金屬(shu)的(de)焊接。

4. 電子束焊接
電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)接(jie)是由電(dian)(dian)子發射槍(qiang)的電(dian)(dian)子群在高(gao)壓下成為高(gao)速電(dian)(dian)子束(shu)(shu)轟擊金屬,使其熔(rong)化(hua)加壓前(qian)進行焊(han)接(jie)。這(zhe)種方法主要應用(yong)于(yu)不(bu)銹鋼和(he)高(gao)合金鋼焊(han)管(guan)的生產中(zhong)。根據電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)接(jie)室的真空(kong)度可(ke)分(fen)為真空(kong)電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)、等離子電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)、局(ju)部真空(kong)電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)和(he)非真空(kong)電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)4種。

