直缝钢管

简介

　　一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q19、Q21、Q23钢制造 。也可采用易于焊接的其它软钢制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。

生产工艺

综述

　　直缝高频焊接钢管具有工艺相对简单，快速连续生产的特点，在民用建筑、石化、轻工等部门有广泛用途。多用于输送低压流体或做成各种工程构件及轻工产品。

直缝高频焊接钢管的生产工艺流程

　　直缝焊接钢管是通过高频焊接机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝焊接而成钢管。钢管的形状可以是圆形的，也可以是方形或异形的，它取决于焊后的定径轧制。焊接钢管的材料主要是：低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金钢或其他钢材。直缝钢管高频焊接的生产工艺流程如下： 　　

高频焊接

　　高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊（或压力接触焊），它无需焊缝填充料，无焊接飞溅，焊接热影响区窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好等点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。 　　钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的作用下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后形成一条牢固的对接焊缝。

高频焊管机组

　　直缝钢管的高频焊接过程是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组通常由滚压成型、高频焊接、挤压、冷却、定径、飞锯切断等部件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻转机架；电气部分主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表自动控制装置等组成。现以φ165mm高频焊管机组为例，其主要技术参数如下：3.1 焊管成品 　　圆管外径： φ111~165mm 　　方管： 50×50~125×125mm 　　矩形管： 90×50~160×60~180×80mm 　　成品管壁厚：2~6mm 　　3.2 成型速度： 20~70米/分钟 　　3.3 高频感应器： 　　热功率： 600KW 　　输出频率： 200~250KHz 　　电源： 三相380V 50Hz 　　冷却： 水冷 　　激励电压： 750~1500V

高频激励电路

　　高频激励电路（又称高频振荡电路），是由安装在高频发生器内的大型电子管和振荡槽路组成，它是利用电子管的放大作用，在电子管接通灯丝和阳极时，把阳极输出正反馈到栅极，形成自激振荡回路。激励频率的大小取决于振荡槽路的电气参数（电压、电流、电容和电感）。

直缝钢管高频焊接工艺

　　5.1 焊缝间隙的控制 　　将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下，使焊缝间隙控制在1~3mm，并使焊口两端齐平。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热过大，造成焊缝损；或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面。 　　5.2 焊接温度控制 　　焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据公式（2）可知，高频涡流热功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流激励频率的平方成正比；而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为： 　　f=1/[2π(CL)1/2]...(1) 　　式中：f-激励频率(Hz)；C-激励回路中的电容(F)，电容=电/电压；L-激励回路中的电感，电感=磁通/电流 　　上式可知，激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比，只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小，从而达到控制焊接温度悼的。对于低碳钢，焊接温度控制在1250~1460℃，可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外，焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。 　　当输入热不足时，被加热的焊缝边缘达不到焊接温度，金属组织仍然保持固态，形成未熔合或未焊透；当输入热时不足时，被加热的焊缝边缘超过焊接温度，产生过或熔滴，使焊缝形成熔洞。 　　5.3 挤压力的控制 　　管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶，终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体的数小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开裂；如果挤压力过大，将会使熔融状态的金属被挤出焊缝，不但降低了焊缝强度，而且会产生大第外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。 　　5.4 高频感应圈位置的调控 　　高频感应圈应尽接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度下降；反之，焊缝边缘加热不足，挤压后成型不良。 　　5.5 阻抗器是一个或一组焊管磁棒，阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，产生邻近效应，涡流热集中在管坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快速运动，阻抗器受管坯内壁单擦而损耗较大，需要经常更换。 　　5.6 焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。清除方法是在机架上固定具，靠焊管的快速运动，将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。 　　5.7 工艺举例 　　现以焊制φ32×2mm直缝焊管为例，简述其工艺参数： 　　带钢规格：2×98mm 带宽按中径展开加少成型余 　　钢材材：Q23 　　输入 励磁电压：150V 励磁电流：1. 频率：50Hz 　　输出 直流电压：11.5kV 直流电流：4A 频率：120000Hz 　　焊接速度：50米/分钟 　　参数调节：根据焊接线能的变化及时调节输出电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。

直缝钢管用途

　　直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工、化学工、电力工、农灌溉、城市建设。作液体输送用：给水、排水。作气体输送用：煤气、蒸气、液化石油气。作结构用：作打桩管、作桥梁；码头、道路、建筑结构用管等。