張旭
摘 要:ERW高頻焊管生產過程中,能夠對其質量產生影響的因素有很多,如輸入熱量、焊接壓力等等,為此,相關工作人員應盡量避免這些影響因素,強化整個生產線的生產性能。本文根據以往工作經驗,對ERW高頻焊管技術概述內容進行總結,并從焊接壓力、焊接速度、開口角、管坯形狀及相接形式四方面,論述了現代化高性能ERW高頻焊管生產線建設內容。
關鍵詞:高頻焊管;開口角;管坯形狀
所謂電焊鋼管質量,主要指產品的實際規格和尺寸要求,這其中還涉及到外觀質量和焊縫質量等內容。站在使用者角度來說,容易將焊縫質量當做是衡量焊管質量的重要因素,此時,焊管焊接質量的提升顯得尤為重要。影響焊接質量因素主要包括外因和內因,生產時,工作人員需要對工藝技術和實際操作內容進行合理掌握,將實際影響因素明確出來,建立完善的工作計劃。
1 ERW高頻焊管技術概述
該種焊接管技術的應用,主要是借助于相關設備,將低功率轉化成高頻功率,這也是固態金屬完成熔化以及焊接的基本過程。總的來說,ERW高頻焊管技術實施時,實際功率消耗主要集中在線圈發熱以及管坯加熱等方面。因此,在具體焊接操作執行上,在保證焊接效率的他同時,也要控制好線圈和阻抗,使其形成有效配合,只有這樣,才能讓整個焊接過程變得更具優化性色彩,讓焊接功率消耗始終處于合理范圍之內,這也是整個ERW高頻焊管技術實施過程中需要注意的問題。
2 ERW高頻焊管技術原理
所謂高頻焊接技術的執行,主要應用的是50KHz到400KHz范圍內的電流,該種電流作用于金屬上時,會出現兩種效應:第一,集膚效應。當高頻電流通過導體之后,會出現明顯的不均勻現象,進而導致導體表面密度大,而內部密度較小,這也是集膚效應的具體表現之一;第二種為鄰近效應,當高頻電流在鄰近導體之間產生反向流動現象時,電流也會集中到邊緣之中,即使存在短邊,系統電流和不會朝著短邊方向流動。上述兩種效應是ERW高頻焊管技術實施的基礎,該項技術也正是利用集膚效應,讓高頻電流能夠集中在工作面上,借助于鄰近效應控制高頻電流回路范圍,此時,工作人員能夠在很短時間內對鄰近鋼板進行加熱和熔融操作,讓主體焊接工作始終處于合理狀態之下。
3 現代化高性能ERW高頻焊管生產線建設內容
(1)焊接壓力。在焊接過程中,焊接壓力屬于是正要的參數內容,當管坯兩邊緣加熱到滿足焊接溫度后,會在擠壓力作用下構成金屬晶粒,即相互結晶而出現焊接,此時,實際焊接壓力大小也會對焊縫韌度和韌性產生影響。如果是假的焊接壓力不足,金屬焊接邊緣無法處于有效的壓合狀態,此時焊縫之中殘留的非金屬夾雜物由于壓力太小,無法排出,此時,焊縫強度將會大大降低,增加開裂問題的出現幾率。如果壓力過大,焊接溫度也會被擠出,此時,焊縫強度不僅能夠大幅下降,同時也會出現搭焊和毛刺過多等問題。因此,相關工作人員可以根據不同規格和特點,確定與之相匹配的焊接壓力。從以往實踐研究中能夠看出,實際焊接壓力范圍一種集中在20到40MPa。
(2)焊接速度。ERW高頻焊管生產線在建設時,焊接速度的把控同樣顯得十分重要,該參數與加熱制度、焊縫變形速度等存在直接關系。在實際高頻焊管操作執行上,焊接質量也會隨著焊接速度的加快而提升。之所以會出現上述情況,主要是由于加熱時間縮短,導致邊緣加熱區寬度下降,金屬氧化物形成時間也變短。此時,如果焊接速度下降,加熱區域也會隨之加寬,導致大量內毛刺出現。如果保持低速焊接操作,實際輸入熱量有限,焊接困難大幅提升,如果與規定數值不相符,同樣會引發相關缺陷問題。因此,在實際ERW高頻焊管生產線制作上,應確保機組機械設備和焊接裝置允許的最大速度下,根據實際規格品種確定合適的焊接速度,讓ERW高頻焊管生產線變得更具生產力。
(3)開口角。所謂開口角,主要指壓輥之前,管坯兩邊出現的夾角,實際開口角度的大小與燒化過程存在直接關系,同時也會對焊接質量產生影響。如果開口角出現降低搶礦,邊緣之間的距離也會隨之下降,進而產生較強的臨近效應,此時,如果其他條件處于相同狀態,工作人員可以借助于提升邊緣加熱溫度,將焊接速度提升。當開口角過小時,會合點到擠壓輥中線距離也會大幅延長,此時,邊緣并非在最高溫度下受到擠壓,進而導致焊接質量明顯下降,功率消耗也會隨之上升。從實際生產經驗研究中能夠看出,可移動導向輥縱向位置確保對開口角大小的有效調整,并將角度范圍控制在2到6°之間。如果導向輥無法縱向調整,工作人員可以借助于導線環厚度或者壓下封閉孔型,讓開口角處于合理范圍內。
(4)管坯形狀及相接形式。倘若管坯邊緣附近存在鐮刀彎或者是波皺等情況,通過成型機時便容易與孔型中心相互偏離,增加了帶鋼兩邊的彎曲幾率。另外,倘若在軸輥調整時出現不良情況,同樣也會引發管坯扭曲等問題,在影響焊接質量的同時,不利于ERW高頻焊管生產線的完善。為此,在管坯焊接工作執行時,工作人員應根據實際要求,讓兩邊厚度全部處于相接狀態,實際管坯兩邊緣不但要做到平直,而且還要將平行特點呈現出來。實際縱剪帶鋼時,圓盤的剪刃間隙過大或者是刀刃磨損嚴重時,會增加焊接后裂紋的出現幾率。從實際實踐研究過程中能夠看出,當阻抗器前端位置剛好處于擠壓輥中心線時,實際擴口強度和壓扁強度會處于最佳狀態之下,一旦超過擠壓輥中心線,與之相對應的擴口強度和壓偏強度會大幅下降。為此,在ERW高頻焊管生產線建設上,應盡可能降低循環電流損失,提升焊接電壓。
4 結論
綜上所述,ERW高頻焊管生產線主要是借助于電流頻率的更改,進而對金屬產生集膚效應和臨近效應,引發金屬熔融現象后,為焊接工作的開展創造有利條件。從這里也可以看出,電流控制屬于是重要參數內容,為此,相關工作人員需要提升對相關技術參數的重視程度,明確其技術特性,避免焊接質量受到影響。
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