成形后(hou)的管坯送(song)入焊(han)接(jie)機組,焊(han)接(jie)成鋼管。都有(you)一條焊(han)縫(feng)(直縫(feng)或(huo)螺旋焊(han)縫(feng))可以(yi)搭接(jie),也可以(yi)對(dui)接(jie)。目前大(da)多數采用(yong)對(dui)接(jie),搭接(jie)的焊(han)管越(yue)來越(yue)少。
對接焊管的焊接方(fang)法有很多(duo),其中(zhong)主(zhu)要(yao)有:
1. 壓力(li)焊(han),是利用金(jin)屬加(jia)熱至焊(han)接溫度,并在壓力(li)下焊(han)合,如爐(lu)焊(han)、電(dian)焊(han)等;
2. 熔化焊(han),是(shi)利用金(jin)屬熔化而焊(han)合在一(yi)起,如電(dian)弧焊(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、感應(ying)焊(han)與(yu)電(dian)阻焊(han)
高頻焊(han)(han)接(jie)主要(yao)是利用(yong)高頻電(dian)(dian)流的(de)趨膚效應和(he)臨近效應,使(shi)電(dian)(dian)流高頻集中(zhong)在(zai)待焊(han)(han)邊上,從而(er)能在(zai)百分之一秒時間內將其加熱到焊(han)(han)接(jie)溫(wen)度(1250~1430℃),然后在(zai)擠壓輥(gun)的(de)作(zuo)用(yong)下進行壓力焊(han)(han)接(jie)。根(gen)據向被焊(han)(han)件饋電(dian)(dian)方(fang)式不同,可(ke)分為感應焊(han)(han)和(he)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)(接(jie)觸焊(han)(han))。
感(gan)應(ying)焊(han)(han)通常是(shi)在距(ju)會(hui)合點30~300mm處(chu)繞管(guan)坯套上一(yi)感(gan)應(ying)器。根(gen)據被焊(han)(han)件形(xing)狀不同(tong),感(gan)應(ying)器用平面(mian)的或曲(qu)面(mian)的空心(xin)水(shui)冷導體材料制成。當感(gan)應(ying)器通過高(gao)頻電流時(shi),管(guan)坯上感(gan)應(ying)出電流,由于鄰(lin)近效應(ying),極大部(bu)分(fen)電流沿(yan)待焊(han)(han)邊流過,并在會(hui)合點形(xing)成回路。為(wei)了減少這部(bu)分(fen)無效電流,采用內外磁(ci)導體,其長度應(ying)等于感(gan)應(ying)器的長度。感(gan)應(ying)焊(han)(han)主(zhu)要用于Φ150~160mm以下的焊(han)(han)管(guan)機組。
接觸(chu)焊是(shi)(shi)借助于(yu)兩個(ge)觸(chu)頭(電(dian)(dian)極(ji)或焊腳)把高(gao)頻電(dian)(dian)流(liu)傳到管(guan)(guan)坯上(shang)。焊接電(dian)(dian)流(liu)沿管(guan)(guan)坯坡(po)(po)口(kou)兩側流(liu)過(guo),并通過(guo)擠壓(ya)輥附近(jin)的(de)坡(po)(po)口(kou)兩側會合點形成(cheng)回路。在管(guan)(guan)兩側坡(po)(po)口(kou)上(shang)的(de)電(dian)(dian)流(liu)方(fang)向是(shi)(shi)相(xiang)反的(de),因(yin)此,鄰近(jin)效應使電(dian)(dian)流(liu)集(ji)(ji)(ji)中于(yu)坡(po)(po)口(kou)的(de)表面,電(dian)(dian)流(liu)頻率(lv)越高(gao),電(dian)(dian)流(liu)就越集(ji)(ji)(ji)中于(yu)其表面。管(guan)(guan)內的(de)阻(zu)抗(kang)器提高(gao)了坡(po)(po)口(kou)加熱的(de)集(ji)(ji)(ji)中程度(du),因(yin)為它增大了電(dian)(dian)流(liu)環繞管(guan)(guan)坯流(liu)過(guo)的(de)感抗(kang)。接觸(chu)焊一般(ban)用于(yu)較大直徑焊管(guan)(guan)機組的(de)生(sheng)產(chan)。兩種方(fang)法的(de)原理如圖15-14所(suo)示。

上述兩種焊(han)接方法具有一系(xi)列優點:焊(han)縫熱影響區小,加熱速度快,焊(han)接速度高,焊(han)縫質量(liang)好。
二、電阻(zu)焊和(he)感應焊的(de)特點(dian)
1. 感應(ying)焊的特點
感應焊(han)(han)由(you)(you)于(yu)線(xian)圈包在被焊(han)(han)鋼管的外部,從根本(ben)上(shang)消除了電(dian)阻焊(han)(han)由(you)(you)于(yu)電(dian)極的開路所(suo)引起的設備故障,從而提高了設備利(li)用(yong)率(lv)和降低了成本(ben);焊(han)(han)接過程(cheng)穩定,焊(han)(han)接質(zhi)量好,焊(han)(han)縫(feng)表面(mian)光潔;因為沒有電(dian)極壓力,最(zui)適(shi)用(yong)于(yu)焊(han)(han)接薄壁管;由(you)(you)于(yu)不(bu)用(yong)觸點材(cai)料,不(bu)僅(jin)節約(yue)了貴重的有色金屬,而且(qie)也(ye)消除了因更(geng)換電(dian)極而造(zao)成的停(ting)機;焊(han)(han)接調整比(bi)(bi)較(jiao)容易和方(fang)便。但感應焊(han)(han)最(zui)大(da)的缺點是功率(lv)消耗比(bi)(bi)電(dian)阻焊(han)(han)大(da),而且(qie)焊(han)(han)速(su)也(ye)比(bi)(bi)電(dian)阻焊(han)(han)低。
2. 電阻焊(han)的特(te)點
由于(yu)(yu)電(dian)阻焊(han)(han)的熱能(neng)高(gao)(gao)度集中(zhong)于(yu)(yu)焊(han)(han)縫上,焊(han)(han)速較高(gao)(gao);焊(han)(han)接(jie)質(zhi)量好(hao),主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在沒有“跳焊(han)(han)”現(xian)象;熱影響區小,自(zi)冷作用強,焊(han)(han)縫不易氧化;耗(hao)電(dian)少,效(xiao)率高(gao)(gao);焊(han)(han)接(jie)區平滑、美觀;焊(han)(han)接(jie)用電(dian)極(ji)結(jie)構簡單,消(xiao)耗(hao)低,容易調整。但(dan)由于(yu)(yu)部分回路采(cai)用的是高(gao)(gao)壓,因(yin)此要(yao)求(qiu)高(gao)(gao)的絕(jue)緣度;屏蔽不好(hao)時,高(gao)(gao)頻(pin)信號對電(dian)訊器材(cai)有干擾,對人體(ti)也有一定危害。
三、其他焊(han)接方法
電(dian)弧焊(han)(han)接(jie)是利用電(dian)極(ji)間電(dian)弧放(fang)電(dian)原理產(chan)(chan)生(sheng)的高溫,使焊(han)(han)絲(si)和(he)待焊(han)(han)金屬熔化而焊(han)(han)合。其中接(jie)在生(sheng)產(chan)(chan)大(da)直徑鋼管(guan)(guan)中應用極(ji)為廣泛。埋弧電(dian)焊(han)(han)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)(chan)中分(fen)直縫和(he)螺旋焊(han)(han)縫兩種(zhong),直縫焊(han)(han)根據管(guan)(guan)子壁厚和(he)耐壓要(yao)求采(cai)用單面(mian)焊(han)(han)或雙面(mian)焊(han)(han),螺旋焊(han)(han)一般采(cai)用雙面(mian)焊(han)(han)。
1. 埋弧焊(han)接
鋼(gang)管(guan)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)在(zai)帶有自動焊(han)(han)(han)(han)(han)關的專用電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)機上(shang)進行(xing),如(ru)圖15-15所(suo)示。待(dai)焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)板或焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)對(dui)接(jie)處有坡口(kou),在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)有送絲機構(gou)將焊(han)(han)(han)(han)(han)絲盤上(shang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)絲連續不斷地送入此坡口(kou)之內,維(wei)對(dui)和被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)筒坡口(kou)之間形成電(dian)(dian)弧,借助于電(dian)(dian)弧將焊(han)(han)(han)(han)(han)絲和被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)壁熔(rong)化(hua)(hua)。而(er)粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)由(you)貯(zhu)料(liao)槽內經過金屬(shu)(shu)送入焊(han)(han)(han)(han)(han)絲之前,覆蓋著焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)口(kou),當焊(han)(han)(han)(han)(han)頭或被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)鋼(gang)管(guan)移動速(su)度(du)于焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度(du)一致時,焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程繼(ji)續進行(xing)。焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)上(shang)覆蓋的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)70%~80%未熔(rong)化(hua)(hua),由(you)吸收(shou)嘴吸收(shou)并回送到(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)貯(zhu)料(liao)槽內,以便(bian)再(zai)次使用。熔(rong)化(hua)(hua)金屬(shu)(shu)最初呈(cheng)液(ye)體狀(zhuang)態(tai),然后冷卻成致密的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),而(er)緊貼在(zai)熔(rong)化(hua)(hua)金屬(shu)(shu)表面上(shang)熔(rong)化(hua)(hua)的焊(han)(han)(han)(han)(han)藥(yao)(yao)冷卻后形成極易清除的硬殼。

2. 保(bao)護弧焊
保護(hu)氣體電(dian)(dian)弧(hu)焊接電(dian)(dian)極(ji)的性質分為(TIG)和(MIG).
A TIG電弧(hu)焊
TIG電(dian)弧(hu)焊(han)管(guan)裝置如圖15-16所(suo)示,其鎢極(ji)不熔化,只利(li)用鎢極(ji)與(yu)焊(han)件之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)電(dian)弧(hu)所(suo)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen),使帶鋼邊(bian)(bian)部(bu)熔化形成熔池(chi),在一定(ding)壓(ya)力作用下將(jiang)帶鋼邊(bian)(bian)部(bu)焊(han)合。為(wei)防止氧化,電(dian)弧(hu)和熔池(chi)均處于惰性氣體保護之(zhi)下,電(dian)極(ji)在焊(han)接(jie)處于上方(fang)1.5~3mm,距離太大造成熱量散失,金(jin)屬加熱不良。電(dian)弧(hu)柱的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)約為(wei)5000~8000℃,電(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱量和電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流強度(du)(du)及電(dian)壓(ya)成比例。

B MIG電弧焊
MIG電(dian)(dian)弧焊(han)(han)所有電(dian)(dian)極是與(yu)金屬(shu)相同或相近的(de)金屬(shu)焊(han)(han)絲。在(zai)焊(han)(han)接過程中,電(dian)(dian)極同時(shi)熔化,在(zai)惰性氣體保護下,熔化的(de)焊(han)(han)絲滴入熔池中,由電(dian)(dian)極金屬(shu)和帶鋼金屬(shu)形成(cheng)焊(han)(han)縫。
3. 等離子焊接
原理(li)如(ru)圖15-17所示,其(qi)是(shi)利用于(yu)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)進行(xing)焊(han)接的(de)方法(fa)。當在鎢極于(yu)被(bei)期(qi)金屬(shu)之間(jian)加(jia)上(shang)高(gao)壓時(shi),通過(guo)高(gao)頻(pin)振動器使氣體產生(sheng)電(dian)(dian)離(li)(li)而(er)形成等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體,在機(ji)械壓縮效應的(de)作用下(xia),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)被(bei)壓縮在很小的(de)范(fan)圍內,使其(qi)高(gao)度(du)集(ji)中(zhong),溫度(du)達16000~3000℃.在電(dian)(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)中(zhong)的(de)氣體被(bei)電(dian)(dian)離(li)(li)成等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體。其(qi)導(dao)電(dian)(dian)性和導(dao)熱性好,能集(ji)中(zhong)很大(da)的(de)電(dian)(dian)流。等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)焊(han)適用于(yu)不銹(xiu)鋼和其(qi)他難熔金屬(shu)的(de)焊(han)接。

4. 電子束焊接
電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊接(jie)是由電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)發射(she)槍的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)群在高(gao)(gao)壓下成為(wei)高(gao)(gao)速電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)轟擊金(jin)屬,使其熔化加壓前進(jin)行焊接(jie)。這(zhe)種(zhong)(zhong)方法主要應用于(yu)不銹(xiu)鋼(gang)和高(gao)(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)焊管的(de)生產中(zhong)。根據電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊接(jie)室的(de)真空(kong)(kong)度可分為(wei)真空(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊、等離子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊、局部真空(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊和非真空(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)(shu)焊4種(zhong)(zhong)。

