薄壁高頻焊管

文章來源：http://www.yuanbaoji.cn 發(fā)布時間：2024-06-12 11:11:11 瀏覽次數(shù)：15

薄壁高頻焊管/a_薄壁高頻焊管

最近有些忙碌，今天終于有時間和大家聊一聊“薄壁高頻焊管/a”的話題。如果你對這個話題還比較陌生，那么這篇文章就是為你而寫的，讓我們一起來探索其中的奧秘吧。

文章目錄列表:

1.不銹鋼管的分類和用途
2.萬急:高頻焊接原理

不銹鋼管的分類和用途

不銹鋼管的種類有很多種，但是主要的有以下幾種用途

按生產(chǎn)方法分類

無縫管——冷拔管、擠壓管、冷軋管。焊管：（a） 按工藝分類——氣體保護焊管、電弧焊管、電阻焊管（高頻、低頻）。（b） 按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管。

按斷面形狀分類

圓形鋼管；矩形管。

按壁厚分類

薄壁鋼管、厚壁鋼管

萬急:高頻焊接原理

高頻焊管分以下4種,定義、功用和標準代號如下：1.低壓流體輸送用焊接鋼管（GB/T3092-1993）也稱一般焊管，俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鋼管（光管）和帶螺紋鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習慣上常用英寸表示，如11/2等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外，還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。2.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管（GB/T3091-1993）也稱鍍鋅電焊鋼管，俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接（爐焊或電焊）鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習慣上常用英寸表示，如11/2等。3.普通碳素鋼電線套管（GB3640-88）是工業(yè)與民用建筑、安裝機器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護電線的鋼管。4.直縫電焊鋼管（YB242-63）是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。高頻直縫鋼管標準代號：1.低壓流體輸送用焊接鋼管（GB/T3092-1993）也稱一般焊管，俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鋼管（光管）和帶螺紋鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習慣上常用英寸表示，如11/2等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外，還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。2.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管（GB/T3091-1993）也稱鍍鋅電焊鋼管，俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接（爐焊或電焊）鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習慣上常用英寸表示，如11/2等。3.普通碳素鋼電線套管（GB3640-88）是工業(yè)與民用建筑、安裝機器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護電線的鋼管。4.直縫電焊鋼管（YB242-63）是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管而鋼管一般分兩大類，一類叫焊接鋼管，另一種則是無縫鋼管。焊接鋼管也稱焊管，是用鋼板或帶鋼經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品種規(guī)格多，設(shè)備資少，但一般強度低于無縫鋼管。20世紀30年代以來，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術(shù)的進步，焊縫質(zhì)量不斷提高，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼，因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊（電阻焊）管和自動電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型（方、扁等）焊管。焊管因其材質(zhì)和用途不同而分為如下若干品種：GB/T3091-1993（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途管。其代表材質(zhì)Q235A級鋼。GB/T3092-1993（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質(zhì)為：Q235A級鋼。GB/T14291-1992（礦用流體輸送焊接鋼管）。主要用于礦山壓風、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質(zhì)Q235A、B級鋼。GB/T14980-1994（低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管）。主要用于輸送水、污水、煤氣、空氣、采暖蒸汽等低壓流體和其它用途。其代表材質(zhì)Q235A級鋼。GB/T12770-1991（機械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于機械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機械部件與結(jié)構(gòu)件。其代表材質(zhì)0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。GB/T12771-1991（流體輸送用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于輸送低壓腐蝕性介質(zhì)。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30~100%，而且生產(chǎn)速度較低。因此，較小口徑的焊管大都采用直縫焊，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。（例如西氣東輸?shù)墓艿烙玫木褪锹菪腹?，太原重工就生產(chǎn)螺旋焊管機）目前有一種較新的技術(shù)，叫“熱減徑”，就是把焊管再軋一下，以提高其表面質(zhì)量和尺寸公差，使綜合性能接近于無縫鋼管。

焊管高頻焊接原理

作者：江南五里湖

高頻焊接起源于上世紀五十年代，它是利用高頻電流所產(chǎn)生的集膚效應(yīng)和相鄰效應(yīng)，將鋼板和其它金屬材料對接起來的新型焊接工藝。高頻焊接技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，直接推動了直縫焊管產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展，它是直縫焊管（ERW）生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。高頻焊接質(zhì)量的好壞，直接影響到焊管產(chǎn)品的整體強度，質(zhì)量等級和生產(chǎn)速度。

作為焊管生產(chǎn)制造者，必須深刻了解高頻焊接的基本原理；了解高頻焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解高頻焊接質(zhì)量控制的要點。

1 高頻焊接的基本原理

所謂高頻，是相對于50Hz的交流電流頻率而言的，一般是指50KHz~400KHz的高頻電流。高頻電流通過金屬導(dǎo)體時，會產(chǎn)生兩種奇特的效應(yīng)：集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，高頻焊接就是利用這兩種效應(yīng)來進行鋼管的焊接的。那么，這兩個效應(yīng)是怎么回事呢？

集膚效應(yīng) 是指以一定頻率的交流電流通過同一個導(dǎo)體時，電流的密度不是均勻地分布于導(dǎo)體的所有截面的，它會主要向?qū)w的表面集中，即電流在導(dǎo)體表面的密度大，在導(dǎo)體內(nèi)部的密度小，所以我們形象地稱之為：“集膚效應(yīng)”。集膚效應(yīng)通常用電流的穿透深度來度量，穿透深度值越小，集膚效應(yīng)越顯著。這穿透深度與導(dǎo)體的電阻率的平方根成正比，與頻率和磁導(dǎo)率的平方根成反比。通俗地說，頻率越高，電流就越集中在鋼板的表面；頻率越低，表面電流就越分散。必須注意：鋼鐵雖然是導(dǎo)體，但它的磁導(dǎo)率會隨著溫度升高而下降，就是說，當鋼板溫度升高的時候，磁導(dǎo)率會下降，集膚效應(yīng)會減小。

鄰近效應(yīng) 是指高頻電流在兩個相鄰的導(dǎo)體中反向流動時，電流會向兩個導(dǎo)體相近的邊緣集中流動，即使兩個導(dǎo)體另外有一條較短的邊，電流也并不沿著較短的路線流動，我們把這種效應(yīng)稱為：“鄰近效應(yīng)”。鄰近效應(yīng)本質(zhì)上是由于感抗的作用，感抗在高頻電流中起主導(dǎo)的作用。鄰近效應(yīng)隨著頻率增高和相鄰導(dǎo)體的間距變近而增高，如果在鄰近導(dǎo)體周圍再加上一個磁心，那么高頻電流將更集中于工件的表層。

這兩種效應(yīng)是實現(xiàn)金屬高頻焊接的基礎(chǔ)。高頻焊接就是利用了集膚效應(yīng)使高頻電流的能量集中在工件的表面；而利用了鄰近效應(yīng)來控制高頻電流流動路線的位置和范圍。電流的速度是很快的，它可以在很短的時間內(nèi)將相鄰的鋼板邊部加熱，熔融，并通過擠壓實現(xiàn)對接。

2 高頻焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理

了解了高頻焊接原理，還得要有必要的技術(shù)手段來實現(xiàn)它。高頻焊接設(shè)備就是用于實現(xiàn)高頻焊接的電氣—機械系統(tǒng)，高頻焊接設(shè)備是由高頻焊接機和焊管成型機組成的。其中高頻焊接機一般由高頻發(fā)生器和饋電裝置二個部分組成，它的作用是產(chǎn)生高頻電流并控制它；成型機由擠壓輥架組成，它的作用是將被高頻電流熔融的部分加以擠壓，排除鋼板表面的氧化層和雜質(zhì)，使鋼板完全熔合成一體。

高頻發(fā)生器 過去的焊管機組上使用高頻發(fā)生器是三回路的：高頻發(fā)電機組；固體變頻器；電子高頻振蕩器，后來基本上都改進為單回路的了。調(diào)節(jié)高頻振蕩器輸出功率的方法有多種，如自耦變壓器，電抗法，晶閘管法等。

饋電裝置 這是為了向管子傳送高頻電流用的，包括電極觸頭，感應(yīng)圈和阻抗器。接觸焊中一般采用耐磨的銅鎢合金的電極觸頭，感應(yīng)焊中采用的是紫銅制的感應(yīng)圈。阻抗器的主要元件是磁心，它的作用是增加管子表面的感抗，以減少無效電流，提高焊接速度。阻抗器的磁心采用鐵氧體，要求它的居里點溫度不低于310°，居里點溫度是磁心的重要指標，居里點溫度越高，就能靠得離焊縫越近，靠得越近，焊接效率也越高。

近年來，世界上一些大公司開始采用了固態(tài)模塊式結(jié)構(gòu)，大大提高了焊接可靠性，保證了焊接質(zhì)量。如EFD公司設(shè)計的WELDAC G2 800高頻焊機由以下部分組成：整流及控制單元（CRU），逆變器，匹配及補償單元（IMC），CRU與IMC間的直流電纜，IMC到線圈或接觸組件。

機器的兩個主要部分是CRU及IMC。CRU包括一個帶有主隔絕開關(guān)及一個全橋二極管整流器的整流部分（它把交流電轉(zhuǎn)換為直流電），一個帶有控制裝置及外部控制設(shè)備界面的控制器。IMC包括逆變器模塊，一個匹配變壓器以及一個用于為感應(yīng)線圈提供必需的無功功率的電容組。

主供電電壓（3相480V），通過主隔絕開關(guān)被送到主整流器中。在主整流器中，主電壓被轉(zhuǎn)換為640V的直流電并且通過母線與主直流線纜相連接。直流電通過由數(shù)個并聯(lián)電纜組成的直流電輸送線被送到IMC。DC線纜在IMC單元母線上終止。逆變部分的逆變器模塊通過高速直流保險同DC母線以并聯(lián)方式連接在一起。DC電容也與DC母線連接在一起。

每個逆變器模塊構(gòu)成一個全橋IGBT三極管逆變器。三極管的驅(qū)動電路則在逆變器模塊內(nèi)的一個印刷電路板上。直流電由逆變器變?yōu)楦哳l交流電。根據(jù)具體的負載，交流電的頻率范圍在100-150KH范圍之間。為根據(jù)負載對逆變器進行調(diào)整，所有逆變器都以并聯(lián)方式同匹配變壓器連接。變壓器有數(shù)個并聯(lián)的主繞組，及一個副繞組。變壓器的匝數(shù)比是固定的。

輸出電容由數(shù)個并聯(lián)電容模塊組成。電容器以串聯(lián)方式同感應(yīng)線圈相連接，因此輸出電路也是串聯(lián)補償?shù)?。電容器的作用是根?jù)感應(yīng)線圈對無功功率的要求進行補償，及通過此補償來使輸出電路的共振頻率達到所要求的數(shù)值。

頻率控制系統(tǒng)被設(shè)計用來使三極管始終工作在系統(tǒng)的共振頻率上。共振頻率通過測量輸出電流的頻率確定。此頻率隨即被用來作為開通三極管的時基信號。三極管驅(qū)動卡向每個逆變器模塊上的每個三極管發(fā)送信號來控制三極管何時開通，何時關(guān)斷。

感應(yīng)加熱系統(tǒng)的輸出功率控制是通過控制逆變器的輸出電流來控制的。上述控制是通過一個用來控制三極管驅(qū)動器的功率控制卡完成的。

輸出功率參考值由IMC操縱面板上的功率參考電位計給出，或者由外部控制面板輸出給控制系統(tǒng)。此數(shù)值被傳送給系統(tǒng)控制器后，將與由整流單元測量系統(tǒng)測量出的 DC功率數(shù)值相比較?？刂破靼ㄒ粋€限定功能，它可以根據(jù)參考功率值與DC功率測量值的比較結(jié)果計算出一個新的輸出電流設(shè)定值?？刂破饔嬎愠鰜淼妮敵龉β试O(shè)定值被送到功率控制卡，此控制卡將根據(jù)新的設(shè)定值來限定輸出電流。

報警系統(tǒng)根據(jù)IMC中報警卡的輸入信號及IMC，CRU中的各類監(jiān)視設(shè)備發(fā)出的信號來工作。報警將顯示在工作臺上。

控制及整流器單元（CRU）

逆變器，匹配及補償單元 (IMC)

直流線纜 輸出功率總線，線圈及接觸頭連接

冷卻系統(tǒng)安裝在一個自支撐鋼框架內(nèi)，所有部件聯(lián)結(jié)成為一個完整的單元。系統(tǒng)包括：帶有電機的循環(huán)泵，熱交換器（水/水），補償容器，輸出過程端（次輸出）壓力表，主進水口溫度控制閥門，控制閥以及電氣柜。主進水口端的熱交換器使用未處理的支流水作為冷卻用水，次端的熱交換器則使用凈化后的中性飲用水作為冷卻水。未處理的水由恒溫閥門控制，它用來測量次輸出端的溫度。鋼框架可以用螺栓固定在門上。

3高頻焊接質(zhì)量控制的要點

影響高頻焊接質(zhì)量的因素很多，而且這些因素在同一個系統(tǒng)內(nèi)互相作用，一個因素變了，其它的因素也會隨著它的改變而改變。所以，在高頻調(diào)節(jié)時，光是注意到頻率，電流或者擠壓量等局部的調(diào)節(jié)是不夠的，這種調(diào)整必須根據(jù)整個成型系統(tǒng)的具體條件，從與高頻焊接有關(guān)聯(lián)的所有方面來調(diào)整。

影響高頻焊接的主要因素有以下八個方面：

第一， 頻率

高頻焊接時的頻率對焊接有極大的影響，因為高頻頻率影響到電流在鋼板內(nèi)部的分布性。選用頻率的高低對于焊接的影響主要是焊縫熱影響區(qū)的大小。從焊接效率來說，應(yīng)盡可能采用較高的頻率。100KHz的高頻電流可穿透鐵素體鋼0.1mm, 400KHz則只能穿透0.04mm,即在鋼板表面的電流密度分布,后者比前者要高近2.5倍。在生產(chǎn)實踐中,焊接普碳鋼材料時一般可選取 350KHz~450KHz的頻率；焊接合金鋼材料，焊接10mm以上的厚鋼板時，可采用50KHz~150KHz那樣較低的頻率，因為合金鋼內(nèi)所含的鉻，鋅，銅，鋁等元素的集膚效應(yīng)與鋼有一定差別。國外高頻設(shè)備生產(chǎn)廠家現(xiàn)在已經(jīng)大多采用了固態(tài)高頻的新技術(shù)，它在設(shè)定了一個頻率范圍后，會在焊接時根據(jù)材料厚度，機組速度等情況自動跟蹤調(diào)節(jié)頻率。

第二， 會合角

會合角是鋼管兩邊部進入擠壓點時的夾角。由于鄰近效應(yīng)的作用，當高頻電流通過鋼板邊緣時，鋼板邊緣會形成預(yù)熱段和熔融段（也稱為過梁），這過梁段被劇烈加熱時，其內(nèi)部的鋼水被迅速汽化并爆破噴濺出來，形成閃光，會合角的大小對于熔融段有直接的影響。

會合角小時鄰近效應(yīng)顯著，有利提高焊接速度，但會合角過小時，預(yù)熱段和熔融段變長，而熔融段變長的結(jié)果，使得閃光過程不穩(wěn)定，過梁爆坡后容易形成深坑和針孔，難以壓合。

會合角過大時，熔融段變短，閃光穩(wěn)定，但是鄰近效應(yīng)減弱，焊接效率明顯下降，功率消耗增加。同時在成型薄壁鋼管時，會合角太大會使管的邊緣拉長，產(chǎn)生波浪形折皺。現(xiàn)時生產(chǎn)中我們一般在2°--6°內(nèi)調(diào)節(jié)會合角,生產(chǎn)薄板時速度較快，擠壓成型時要用較小的會合角；生產(chǎn)厚板時車速較慢，擠壓成型時要用較大的會合角。有廠家提出一個經(jīng)驗公式：會合角×機組速度≮100，可供參考。

第三， 焊接方式

高頻焊接有兩種方式：接觸焊和感應(yīng)焊。

接觸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩邊部相接觸，感應(yīng)電流穿透性好，高頻電流的兩個效應(yīng)因銅電極與鋼板直接接觸而得到最大利用，所以接觸焊的焊接效率較高而功率消耗較低，在高速低精度管材生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)特別厚的鋼管時一般也都需要采用接觸焊。但是接觸焊時有兩個缺點：一是銅電極與鋼板接觸，磨損很快；二是由于鋼板表面平整度和邊緣直線度的影響，接觸焊的電流穩(wěn)定性較差，焊縫內(nèi)外毛刺較高，在焊接高精度和薄壁管時一般不采用。

感應(yīng)焊是以一匝或多匝的感應(yīng)圈套在被焊的鋼管外，多匝的效果好于單匝，但是多匝感應(yīng)圈制作安裝較為困難。感應(yīng)圈與鋼管表面間距小時效率較高，但容易造成感應(yīng)圈與管材之間的放電，一般要保持感應(yīng)圈離鋼管表面有5~8 mm的空隙為宜。采用感應(yīng)焊時，由于感應(yīng)圈不與鋼板接觸，所以不存在磨損，其感應(yīng)電流較為穩(wěn)定，保證了焊接時的穩(wěn)定性，焊接時鋼管的表面質(zhì)量好，焊縫平整，在生產(chǎn)如API等高精度管子時，基本上都采用感應(yīng)焊的形式。

第四， 輸入功率

高頻焊接時的輸入功率控制很重要。功率太小時管坯坡口加熱不足，達不到焊接溫度，會造成虛焊，脫焊，夾焊等未焊合缺陷；功率過大時，則影響到焊接穩(wěn)定性，管坯坡口面加熱溫度大大高于焊接所需的溫度，造成嚴重噴濺，針孔，夾渣等缺陷，這種缺陷稱為過燒性缺陷。高頻焊接時的輸入功率要根據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整確定，不同成型方式，不同的機組設(shè)備，不同的材料鋼級，都需要我們從生產(chǎn)第一線去總結(jié)，編制適合自己機組設(shè)備的高頻工藝。

第五， 管坯坡口

管坯的坡口即斷面形狀，一般的廠家在縱剪后直接進入高頻焊接，其坡口都是呈“I”形。當焊接材料厚度大于8~10mm以上的管材時，如果采用這種“I”形坡口，因為彎曲圓弧的關(guān)系，就需要融熔掉管坯先接觸的內(nèi)邊層，形成很高的內(nèi)毛刺，而且容易造成板材中心層和外層加熱不足，影響到高頻焊縫的焊接強度。所以在生產(chǎn)厚壁管時，管坯最好經(jīng)過刨邊或銑邊處理，使坡口呈“X”形，實踐證明，這種坡口對于均勻加熱從而保障焊縫質(zhì)量有很大關(guān)系。

坡口形狀的選取，也影響到調(diào)節(jié)會合角的大小。

焊接接頭口設(shè)計在焊接工程中設(shè)計中是較薄弱的環(huán)節(jié)，主要是許多鋼結(jié)構(gòu)件的結(jié)法治坡口設(shè)計不是出自焊接工程技術(shù)人員之手，硬性套標準和工藝性能較差的坡口屢見不鮮。坡口形式對控制焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量有著很重要作用。坡口設(shè)計必須考母材的熔合比，施焊空間，焊接位置和綜合經(jīng)濟效益等問題。應(yīng)先按下式計算橫向收縮值ΔB。

ΔB=5.1Aω/t+1.27d

式中Aω——焊縫橫截面積，mm? ,t——板厚，mm，d——焊縫根部間隙，mm。 找出ΔB與Aω的關(guān)系后，即可根據(jù)兩者關(guān)系列表分析，處理數(shù)據(jù)，進行優(yōu)化設(shè)計，最后確定矩形管對接焊縫破口形式（圖2）。

第六， 焊接速度

焊管機組的成型速度受到高頻焊接速度的制約，一般來說，機組速度可以開得較快，達到100米/每秒，世界上已有機組速度甚至于達到400米/每秒，而高頻焊接特別是感應(yīng)焊只能在60米/每秒以下，超過10mm的鋼板成型，國內(nèi)機組生產(chǎn)的成型速度實際上只能達到8~12米/每秒。

焊接速度影響焊接質(zhì)量。焊接速度提高時，有利于縮短熱影響區(qū)，有利于從熔融坡口擠出氧化層；反之，當焊接速度很低時，熱影響區(qū)變寬，會產(chǎn)生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質(zhì)量變差。當然，焊接速度受輸出功率的限制，不可能提得很高。

國內(nèi)機組操作經(jīng)驗顯示，2~3 mm的鋼管焊接速度可達到40米/秒，4~6mm的鋼管焊接速度可達到25米/秒，6~8 mm的鋼管焊接速度可達到12米/秒，10~16 mm的鋼管焊接速度在12米/秒以下。接觸焊時速度可高些，感應(yīng)焊時要低些。

第七， 阻抗器

阻抗器的作用是加強高頻電流的集膚效應(yīng)和相鄰效應(yīng)，阻抗器一般采用M-XO/N-XO類鐵氧化體制造，通常做成Φ10mm×(120--160)mm規(guī)格的磁棒，捆裝于耐熱，絕緣的外殼里，內(nèi)部通以水冷卻。

阻抗器的設(shè)置要與管徑相匹配，以保證相應(yīng)的磁通量。要保證阻抗器的磁導(dǎo)率，除了阻抗器的材料要求以外，同時要保證阻抗器的截面積與管徑的截面積之比要足夠的大。在生產(chǎn)API管等高等級管子時，都要求去除內(nèi)毛刺，阻抗器只能安放在內(nèi)毛刺刀體內(nèi)，阻抗器的截面積相應(yīng)會小很多，這時采取磁棒的集中扇面布置的效果要好于環(huán)形布置。

阻抗器與焊接點的位置距離也影響焊接效率，阻抗器與管內(nèi)壁的間隙一般取6~15 mm，管徑大時取上限值；阻抗器應(yīng)與管子同心安放，其頭部與焊接點的間距取10~20 mm，同理，管徑大時取大的值。

第八， 焊接壓力

焊接壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論計算認為焊接壓力應(yīng)為100~300MPa，但實際生產(chǎn)中這個區(qū)域的真實壓力很難測量。一般都是根據(jù)經(jīng)驗估算，換算成管子邊部的擠壓量。不同的壁厚取不同的擠壓量，通常2mm以下的擠壓量為：3~6 mm時為0.5t~ t；6~10 mm時為0.5t；10 mm以上時為0.3t~0.5t。

API鋼管生產(chǎn)中，常出現(xiàn)焊縫灰斑缺陷，灰斑缺陷是難熔的氧化物，為達到消除灰斑的目的，寶鋼等廠家多采取了加大擠壓力，增加焊接余量的方法，6mm以上鋼管的擠壓余量達0.8~1.0的料厚，效果很好。

高頻焊接常見的問題及其原因，解決方法：

《1》焊接不牢，脫焊，冷疊；

原因：輸出功率和壓力太??；

解決方法：1 調(diào)整功率；2 厚料管坯改變坡口形狀；3 調(diào)節(jié)擠壓力

《2》焊縫兩邊出現(xiàn)波紋；

原因：會合角太大，

解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥位置；2 調(diào)整實彎成型段；3 提高焊接速度

《3》焊縫有深坑和針孔；

原因：出現(xiàn)過燒

解決方法：1 調(diào)整導(dǎo)向輥位置，加大會合角；2 調(diào)整功率；3提高焊接速度

《4》焊縫毛刺太高；

原因：熱影響區(qū)太寬

解決方法：1提高焊接速度；2 調(diào)整功率；

《5》夾渣；

原因：輸入功率過大，焊接速度太慢

解決方法：1 調(diào)整功率；2 提高焊接速度

《6》焊縫外裂紋；

原因：母材質(zhì)量不好；受太大的擠壓力

解決方法：1 保證材質(zhì)；2 調(diào)整擠壓力

《7》錯焊，搭焊

原因：成型精度差；

解決方法：調(diào)整機組成型模輥；

高頻焊接是焊管生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，由于系統(tǒng)性的影響因素，至今還需要我們在生產(chǎn)第一線中探索經(jīng)驗，每一臺機組都有它的設(shè)計和制造差別，每一個操作者也有不同的習慣，也就是說有，機組和人一樣，都有自己的個性。我們將這些資料提供給大家，是為了讓我們更好得了解高頻焊接的基本原理，從而更好地結(jié)合自己的生產(chǎn)實踐，總結(jié)出適合于自己機組的操作規(guī)程。

附：API標準關(guān)于管子焊接質(zhì)量的規(guī)定

（美國石油學會）API—5L/5CT焊縫標準

API-5CT標準規(guī)定：

10.5 壓扁試驗

10.5.4 第1組試驗方法----非整體熱處理的管子

試樣應(yīng)在平行板間壓扁。在每組壓扁試樣中，一個試樣應(yīng)在90°位置壓扁，另一個試樣應(yīng)在0°位置壓扁。試樣應(yīng)壓扁至相對管壁相接觸為止。在板間距離不小于表 C.23或表E.23規(guī)定值時，試樣任何部位不應(yīng)產(chǎn)生裂紋或斷裂。在整個壓扁過程中，不應(yīng)出現(xiàn)不良的組織結(jié)構(gòu)、焊縫未熔合、分層、金屬過燒或擠出金屬等現(xiàn)象。

10.5.5 第1和第2組試驗方法----整體熱處理的管子

試樣應(yīng)在平行板間壓扁，且焊縫處于彎曲程度最大處。由檢驗人員決定，還應(yīng)使焊縫位于距彎曲程度最大處90°位置進行壓扁試驗。試樣應(yīng)壓扁至相對管壁相接觸為止。在板間距離不小于表C.23或表E.23規(guī)定值時，試樣任何部位不應(yīng)產(chǎn)生裂紋或斷裂。在整個壓扁過程中，不應(yīng)出現(xiàn)不良的組織結(jié)構(gòu)、焊縫未熔合、分層、金屬過燒或擠出金屬等現(xiàn)象。

API-5L標準規(guī)定：

6.2.2 壓扁試驗驗收標準

壓扁試驗驗收標準如下：

a) 鋼級高于A25級的電焊鋼管以及規(guī)格小于12-3/4的激光焊鋼管。

1）對于規(guī)定壁厚等于或大于0.500in(12.7mm)，且鋼級為X60或更高鋼級的鋼管原始外徑(OD)的三分之二的焊縫應(yīng)不出現(xiàn)開裂。對所有其他鋼級和規(guī)定壁厚的鋼管，壓扁到鋼管原始外徑的1/2時，焊縫不應(yīng)出現(xiàn)開裂。

2）對D/t大于10的鋼管繼續(xù)壓扁到鋼管原始外徑(OD)的三分之一，除焊縫之外不應(yīng)出現(xiàn)焊縫或斷裂。

3）對所有D/t的鋼管，繼續(xù)壓扁，直到鋼管的管壁貼合為止，在整個壓扁試驗過程中，不得出現(xiàn)分層或過燒金屬的現(xiàn)象。

b)對A25鋼級的焊接鋼管，壓扁到鋼管原始外徑的四分之三焊縫應(yīng)不出現(xiàn)開裂。繼續(xù)壓扁到到鋼管原始外徑的60%，除焊縫之外的金屬應(yīng)不出現(xiàn)焊縫或斷裂。

注1：對于所有壓扁試驗，規(guī)格小于2-3/8的鋼管，焊縫包括熔合線兩側(cè)各1/4in（6.4mm）范圍內(nèi)的金屬，規(guī)格不小于2-3/8的鋼管焊縫包括熔合線兩側(cè)各1/2in（12.7mm）范圍內(nèi)的金屬

注2：對于經(jīng)過熱減徑機的電焊鋼管，在熱減徑前進行壓扁試驗，壓扁試驗的原始外徑由制造廠確定。其他情況下，原始外徑為規(guī)定外徑。

表C.23 電焊管壓扁試驗板間距離

鋼級 D/t 最大板間距離mm

H40 ≥16

＜16 0.5D

D×(0.830-0.0206 D/t)

J55、K55 ≥16

3.93~16

＜3.93 0.65D

D×(0.980-0.0206 D/t)

D×(1.104-0.0518 D/t)

M65

N80(a)

L80

C95(a)

P110(b)

Q125(b) 全部

90~28

90~28

90~28

全部

全部 D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.080-0.0178 D/t)

D×(1.086-0.0163 D/t)

D×(1.092-0.0140 D/t)

D——管子規(guī)定外徑，mm。

t——管子規(guī)定壁厚，mm。

(a) 如果壓扁試樣失效于12或6點位置，壓扁試驗應(yīng)繼續(xù)進行，直到剩余試樣在3或9點位置失效。12或6點位置上的早期失效不應(yīng)作為拒收依據(jù)。

(b) 見A.5(SR11)。壓扁應(yīng)至少為0.85D。

表E.23 電焊管壓扁試驗板間距離

鋼級 D/t 最大板間距離in

H40 ≥16

＜16 0.5D

D×(0.830-0.0206 D/t)

J55、K55 ≥16

3.93~16

＜3.93 0.65D

D×(0.980-0.0206 D/t)

D×(1.104-0.0518 D/t)

M65

N80(a)

L80

C95(a)

P110(b)

Q125(b) 全部

90~28

90~28

90~28

全部

全部 D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.074-0.0194 D/t)

D×(1.080-0.0178 D/t)

D×(1.086-0.0163 D/t)

D×(1.092-0.0140 D/t)

D——管子規(guī)定外徑，in。

t——管子規(guī)定壁厚，in。

（a）如果壓扁試樣失效于12或6點位置，壓扁試驗應(yīng)繼續(xù)進行，直到剩余試樣在3 或9點位置失效。12或6點位置上的早期失效不應(yīng)作為拒收依據(jù)。

（b）見A.5(SR11)。壓扁應(yīng)至少為0.85D。

今天關(guān)于“薄壁高頻焊管/a”的探討就到這里了。希望大家能夠更深入地了解“薄壁高頻焊管/a”，并從我的答案中找到一些靈感。