電焊管

電焊管利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應,使 集中於管坯邊緣上的電流將接合面加熱到焊接溫度, 再經擠壓、輥壓焊成的焊接管。高頻焊接有感應焊和接 觸電阻焊兩種。焊鋼管時電流的頻率為350~450kHZ, 感應焊可選擇得低些,但最低不得小於150kH:;焊接 有色金屬管時電流頻率不低於450kH:。 高頻焊的工作原理圖a為高頻感應焊管的原理 示意圖。感應器與管坯相當於變壓器的一次和二次線 圈。

當感應器通過高頻電流時管坯外表面便產生感應 電流,一條沿管坯邊緣成V形迴路I,,稱焊接電流,作 有用功;一條沿管坯表面構成分流I:,稱循環電流,只 使管坯溫升造成熱損失,作無用功。為減少循環電流的 耗損,提高電磁感應效率,在管筒內設定了阻抗器,以 增大管筒內表面的感抗值。圖b為高頻電阻焊管的原 理示意圖。鄰近效應使焊接電流集中於管坯待焊邊的 表面,沿兩側邊緣流動,經過擠壓輥附近的匯合點形成 V形迴路。循環電流繞管坯橫斷面的內外表面分兩路 流動。為減少這部分無用功的耗損,在筒形坯中心安置 阻抗器,增大循環電流分路的感抗,以提高待焊邊的電 流強度。 拼 獷 b 高頻感應焊管(a)和高頻電阻焊管(b)原理示意圖 1一擠壓輥;2一感應器;3一阻抗器,4一高頻電源,5一電極

焊接制度有3種:(1)固相塑性壓焊。把管坯邊 緣交接區加熱到1300~1350℃的塑性狀態,在擠壓輥 的壓力下將氧化物薄膜擠出焊縫,同時通過高溫下固 相再結晶使兩邊緣焊在一起。要求擠壓強度大於40一 50MPa。採用這種制度時內焊刺高度小,表面平整均 勻,焊接時沒有火花噴濺。(2)半熔化焊接。把管坯邊 緣交接區加熱到半熔狀態,溫度達到1350~1400℃, 在擠壓輥壓力的作用下,將夾有氧化物的液態膜擠出 焊縫,同時完成焊接。擠壓強度約為20~30MP。。這 種焊接制度內焊刺高度較小,表面不太平整均勻,焊接 時管坯邊緣交接區有輕微火花噴濺。(3)熔化焊接。將 管坯邊緣交接區加熱到熔化狀態,焊接溫度在1400℃ 以上。因邊緣金屬熔化較早,在邊緣會合點前即出現液 態過梁,此處電流密度大,熔化金屬部分氣化,在擠壓 輥壓力的作用下,整個液態搭接區發生周期性的火花 強烈噴濺,擠壓力強度與半熔焊接相近。

焊後內外焊刺 都較大,且成周期性丘陵狀。 比較以上3種制度可知,固相塑性壓焊能耗較小, 焊速較快;半熔化焊接能耗較大;熔化焊接能耗最大。 對於低碳鋼這3種制度都適用,如管坯邊緣質量不太 好,大多選用第2種,如鋼的焊接性能不太好,則應采 用第2種或第3種。當焊接金屬表面產生難熔氧化物 時,為將它們從焊縫中清除出去,則必須採用第3種。 高頻電焊的特點在焊接裝置功率和焊管規格相 同的條件下,高頻電阻焊的特點是:單位能耗低,焊接 速度是感應焊的1.5一2.0倍,但焊接過程的穩定性、 焊接質量和焊縫表面光滑度較差;銅電極消耗量大需 經常更換,焊接調整較難,作業率低;電極接觸管體有 一定壓力,不宜用於薄壁管的生產。所以高頻電阻焊適 用於大中規格焊管的生產。高頻感應焊適用於生產焊 縫質量要求高的薄壁管、有色金屬管和不便於採用電 阻焊的異形管、小口徑管等。

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