高频焊管生产工艺

1、1、高频焊管的生产技术、2、第一章概要、第一节中国焊管的生产方法第三节低压流体输送管的生产技术流程第五节高频焊管的技术要求和质量检查、3、1.1中国焊管的生产发展、 22220000航空航空航空首钢焊管厂模仿从苏联进口102机组的宝鸡钢管厂模仿从苏联进口650螺旋焊管机组的上海钢管厂模仿60机组。 1960年以后，高频焊接取代了低频焊接。 1978年鞍钢焊管厂将链条炉焊接改造为连续炉焊管机组。4、1.1我国焊管发生的发展(续)，“六五”计划末期，我国拥有约102-102个高频直缝焊管机组和5003以下高频直缝焊管机组的一系列连续炉焊管组十馀套螺旋焊管机组30馀套渡锌管组。5、1.2焊管的生产方

2、法、1 .根据电流波形有正玄焊和角焊。 2 .根据频率的不同，有低频焊接、中频焊接、超中频焊接和高频焊接。 3 .直流焊接和方波焊接多用于生产细径管。 低频焊接被淘汰，中频焊接和超中频焊接用于厚壁管的焊接，高频焊接用于薄壁管和普通厚壁管的生产。 4 .高频焊接根据电流输入方法分为接触焊接和感应焊接。6、1.3焊管用途，1 )低压流体输送管输送水、气体、蒸汽、压缩空气等。 2 )结构管用于制造脚手架、桁架、架子、操场、扶手等。 3 )电线管用于敷设电线电缆。 4 )汽车传动轴管用于制造汽车传动轴组件。 5 )家具管用于制造各种钢结构的家具。 6 )细径管可作为冰箱冷冻机的放热管、汽车用高压管、制

3、动器7 )车管使用。 8 )锅炉管制造蒸汽发生器管、过热蒸汽管、水管、烟管、空气预热器、热交换器官。 9 )石油管用作油管、套管、油管。 10 )将螺旋焊管、大直径直焊管用作输送线。 11 )作为灯柱的灯杆使用截面锥形焊管。 12 )复合管、有机涂层管用于各种耐腐蚀的特殊用途。 13 )不锈钢管主要用于化学工业、食品等。、一、生产工艺的高频焊管生产工艺主要取决于产品的种类，从原料到产品需要经过一系列工序，完成这些工艺需要各种机械设备和焊接、电气控制、检查装置， 这些设备和装置根据不同工艺要求有多种合理配置的高频焊管典型流程：开卷带板矫正头尾剪切带板焊接在活套上去除毛刺的定径探伤飞剪初检钢管矫正

4、管段加工水压试验探伤检查印刷和涂装成品。 、8、2、高频焊接1 .焊接原理高频焊接通过电磁感应原理和交流电荷导体中的表皮效应、近距离效应和涡流热效应，将焊接边缘的钢材局部加热到熔化状态，通过辊压，使对接焊接结晶，达到焊接的目的。 高频焊接是一种感应焊接(或压焊)，由于具有不需要焊接填充材料、无焊接飞溅、焊接热影响部狭窄、焊接成形漂亮、焊接机械性能好等优点，广泛应用于钢管的生产。 钢管的高频焊接利用交流的表皮效应和接近效应，钢材(带钢)被辊压成形后，形成截面断开的圆形的管坯，在管坯内，在接近感应线圈的中心附近的位置旋转阻抗器(磁铁棒)，在阻抗器和管坯的开口部形成电磁感应电路， 由于表皮效应和邻近

5、效应的作用，使管坯开口边缘产生强集中热效应，将焊接边缘迅速加热到焊接所需的温度，熔化状态的金属实现了结晶间接合，冷却后，形成牢固的对接焊接，、9、2 .直缝钢管的高频焊接过程在高频焊管机组中完成。高频焊管单元通常由辊成形、高频焊接、挤出、冷却、定径、飞锯切断等部件构成，单元的前端配置有库存套管，单元的后端配置有钢管反转框架的电气部分主要由高频发生器、直流励磁发电机、仪表自动控制装置等构成、10、高频焊接用于碳钢焊管生产已有40多年的历史。 高频焊接具有较大的电源功率，对材质、口径、壁厚不同的钢管能够实现高焊接速度(比电弧焊的最高焊接速度高l0倍以上)。 因此，高频焊接生产的一般用途钢管具有高生

6、产率，高频焊接速度高，给焊管内的毛刺的去除带来了困难，这也是目前高频焊接钢管不能被化工、核工业接受的原因之一。 从焊接材质来看，高频焊接可以焊接各种类型的钢管。 同时，新钢种的开发和成形焊接方法的进步。 、11、三、钢管生产过程的重要环节1 .在高频焊管生产过程中，如何确保产品质量满足技术标准要求和客户需求，分析钢管生产过程中影响产品质量的因素。 通过对我公司76mm高频焊接钢管机组某月不合格品的统计，认为生产过程中影响钢管产品质量的因素有原材料、焊接技术、轧辊调整、轧辊材质、设备故障、生产环境、其他原因等7个方面。 其中原材料占32 .44%，焊接技术占24 .85 %，轧辊调节占22 .7

7、2 %，三者合计占80 .01 %，是主要环节。 轧辊材质、设备故障、生产环境和其他原因四个因素，对钢管产品质量的影响占19.99%，是相对次要的环节。 因此，在钢管生产过程中，对原材料、焊接技术和轧辊调节三个环节进行重点控制。12、三、钢管生产过程中的重要环节(续)2.原材料影响钢管焊接质量的原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带表面缺陷和几何尺寸偏差大三个方面，所以应着重于这三个方面。 1 )钢带力学性能影响钢管质量的焊接钢管常用钢种是碳结构钢，主要品种有q95、Q215、Q235等多种。 钢带的屈服点和拉伸强度过高，钢带的成形变得困难，特别是管壁厚，材料的反弹力大，钢管在焊接时有

8、大的变形应力，焊接容易产生裂纹。 钢带的拉伸强度超过635 MPa，伸长率低于10%时，钢带在焊接过程中焊接容易崩溃。 拉伸强度不足300MPa时，钢带在成形中材质柔软，所以表面容易起皱。 材料的力学性能对钢管的质量影响很大，应该从材料强度方面有效地控制钢管的质量。13、三，钢管生产过程的重要环节(续)2)钢带表面缺陷影响钢管质量的钢带表面缺陷常见的是长度弯曲、波形、纵向剪刀咬接等，长度弯曲和波形一般出现在冷轧钢带的轧制过程中，压下量控制不适当。 在钢管成形过程中，长度的弯曲和波形引起带钢的蛇行和反转，钢管焊接容易发生焊接，影响钢管的质量。 钢带的咬边(即钢带的边缘呈现锯齿凹凸的现象)一般出现

9、在纵剪切带，这是因为纵剪切机的圆盘刃钝或锋利度差的原因。 由于钢带咬紧，局部缺肉，焊接时钢带容易产生裂纹和裂纹，影响焊接质量的稳定性。 (14，14，3 )若钢带的几何尺寸对钢管质量的影响钢带的宽度小于容许偏差，则焊接钢管时的按压力减少，钢管焊接部的焊接变得不稳定，若龟裂和形成开口管的钢带的宽度超过容许偏差，则焊接钢管时的按压力增加，在钢管焊接部进行芯片、焊接因此，钢带宽度的变动，不仅对钢管外径的精度有很大的影响，也对钢管的表面质量有很大的影响。同一截面的壁厚差不超过规定值的钢管，即，要求壁厚均匀度高的钢管，钢带的厚度偏差，将同一卷材的厚度差超过的容许值转移到产品钢管的壁厚差，大量钢管的厚度超

10、过容许值而废弃。 厚度的变动不仅影响完成钢管的厚度精度，而且钢带的厚度不同，因此焊接钢管时，挤压压力和焊接温度不稳定，钢管焊接时的焊接质量不稳定。 另外，钢材内部存在三明治、杂质、砂纹等材料缺陷，也是影响钢管质量的重要因素。 因此，在焊接钢带之前，要检查各卷钢带的表面质量和几何尺寸，钢带质量不符合标准的情况下，不生产，会导致不必要的损失。 在高频焊接是钢管高频焊接的过程中，焊接工艺和工艺参数的控制、感应线圈和阻抗器的位置配置等对钢管焊接的焊接质量的影响很大。 1 )钢管焊接间隙的控制钢带进入焊管机组，用成形辊成形，用导辊取向后，形成有开口间隙的圆形钢管管坯，调整拉深辊的拉深量，控制焊接间隙为1

11、 3mm，使焊接口的两端共面。 如果焊接间隙过大，会导致焊接不良，产生未熔接或裂纹，焊接间隙抑制得太小，热过大，焊接烧损，熔融金属飞散，影响焊接的焊接质量。 (16 )高频感应线圈位置的控制感应线圈应该放在与钢管相同的中心线上，感应线圈的前端是距挤压辊的中心线的距离，在不烧损挤压辊的前提下，应该根据钢管的规格尽量接近。 感应线圈远离挤压辊时，有效加热时间长，热影响区域宽，钢管焊接强度下降或未焊接，相反感应线圈容易烧损挤压辊。 、17、3 )控制阻抗器位置的阻抗器是焊管专用的磁棒，阻抗器的截面积通常必须在钢管内径截面积的70 %以上。 其作用是以感应线圈、管坯焊接边缘和磁铁棒为电磁感应电路，产生

12、接近效果，涡电流热集中在管坯焊接边缘附近，把管坯边缘加热到焊接温度。 阻抗器设置在v区的加热部，前端位于挤压辊的中心位置，其中心线应与管的中心线一致。 阻抗器的位置不好会影响焊管的焊接速度和焊接质量，导致钢管产生裂纹。 (18，4 )控制高频焊接工艺参数输入热量的高频电源输入钢管焊接部的热量称为输入热量。 在将电能转换为热能的情况下，其输入热量的公式是：Q=KI2 Rt (1)式中的q输入管坯的热量，即k能量转换效率I焊接电流r电路阻抗t加热时间。 加热时间：t=Lv (2)式中从l感应线圈或电极头前端到按压辊的中心距离； v焊接速度。 如果高频输入的热不足，焊接速度过快，被加热的管体的边缘就

13、不能达到焊接的温度，钢铁不能维持固体组织进行焊接，如果形成了未熔着或未熔着的龟裂的高频输入热量过大，焊接速度过慢，被加热的管体的边缘就会超过焊接温度，容易发生过热和过热由式(1)、(2)可知，通过调整高频焊接电流(电压)，或调整焊接速度，控制高频输入热量的大小，钢管的焊接贯通，能够得到焊接品质优异的钢管。 在生产中，如果轧辊破损或磨损严重，需要用机组更换轧辊的一部分，或者有品种连续生产足够的数量，更换轧辊的成套设备。 在这种情况下，需要调节辊以获得良好的钢管质量。 轧辊调节不好的话，钢管接缝的扭曲、焊接、边缘波、滚筒和管体表面容易产生压痕和伤痕，钢管的椭圆度大等缺陷，更换轧辊时必须掌握轧辊调节

14、技术。4高频直缝焊管的用途1 .一般焊管：一般焊管用于输送低压流体。 用Q195A、Q215A、Q235A钢制造。 也可以使用直缝钢管用容易焊接的其他软钢制造。 2、直缝钢管主要应用于自来水工程、石油化工、化工、电力工业、农业灌溉、城市建设。 液体输送用：供水排水。 气体输送用：气体、蒸汽、液化石油气。 结构作用：作为打桩管，作为桥梁，码头、道路、建筑结构用管道等。21、5高频焊管的技术要求和质量检测按GB3092低压流体输送用焊接钢管规格的规定，焊管的公称直径6150mm，公称壁厚2.06.0mm，焊管长度通常410米，可按定尺或倍尺长度发货。 钢管的表面质量必须光滑，不允许存在折叠、裂纹、

15、层、焊接等缺陷。 钢管表面允许有不超过壁厚负偏差的划线、伤痕、焊接偏差、烧伤、伤痕等轻微缺陷。 允许焊接部的壁厚增厚和缝焊筋的存在。 对、22、焊接钢管要求机械性能试验和挤压试验和扩口试验，规定符合标准规定的要求。 钢管能承受一定的内压，必要时进行2.5Mpa的压力试验，保持1分钟无泄漏。 允许代替水压试验的涡流探伤方法。 涡流探伤按照GB7735钢管涡流探伤检查方法的标准实施。 涡流探伤方法将探头固定在框架上，探伤和焊接线保持35mm的距离，钢管快速运动对焊接线进行全面扫描，探伤信号经过涡流探伤器的自动处理和自动筛选，达到探伤的目的。 探伤后的焊管用飞锯切成规定的长度，经过翻转架制成底线。

16、钢管两端请用平头倒角，印刷标记，成品请用六边形的捆扎包装发货。 23、直缝钢管高频焊接工艺5.1焊接间隙的控制是将带钢输送到焊管单元，用多辊轧辊，带钢逐渐卷起，形成具有开口间隙的圆形管坯，调整拉深辊的压下量，把焊接间隙控制在13mm，焊接口间隙过大时，接近效果减少，涡流热不足，焊接结晶间的接合不良会产生未熔接和裂纹。 间隙太小，接近效果大，焊接热过大，焊接烧损或焊接冲压、轧辊形成深孔，影响焊接表面质量。 控制焊接温度的焊接温度主要受高频涡热功率的影响，根据式(2)，高频涡热功率主要受电流频率的影响，涡热功率与电流激励频率的平方成比例的电流的激励频率受激励电压、电流和容量、电感的影响。 激励频率

17、公式为f=1/2(CL)1/2.(1)式中： f-激励频率(Hz) C-激励电路的电容器(f )，电容器=功率/电压L-激励电路的电感根据电感=磁通/电流的上式，激励频率为激励电路的电容只要与电流的平方根成比例地改变电路的电容、电感或电压、电流，就能够改变激励频率的大小，达到控制焊接温度的目的。 在低碳钢中，焊接温度控制在12501460，可满足管壁厚为35mm的焊接透过要求。 另外，焊接温度也可以通过调节焊接速度来实现。 输入热量不足时，被加热的焊接边缘无法达到焊接温度，金属组织保持固体，形成未熔接或未熔接透而加热时不足时，被加热的焊接边缘超过焊接温度，产生过烧或熔滴，在焊接中出现孔。 在压力控制管坯的两边缘被加热到焊接温度后，在挤压辊的按压下，共同的金属晶粒相互渗透，结晶化，最终形成了牢固的焊接。 按压力过小时，形成共同的结晶的数量减少，焊接金属的强度降低，受到力时产生裂纹，按压力过大时，熔融状态的金属被从焊道挤出，不仅焊道的强度