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大口徑直縫鋼管生產(chǎn)工藝

產(chǎn)品名稱:大口徑直縫鋼管生產(chǎn)工藝
產(chǎn)品編號:15030-423
產(chǎn)品型號:直縫鋼管
市場價(jià)格:5000元/噸
更新時(shí)間:2011.04.04
出品單位:直縫鋼管_大口徑直縫鋼管_厚壁鋼管_砼泵管- 滄州超躍鋼管網(wǎng)
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大口徑直縫鋼管生產(chǎn)工藝咨詢熱線

直縫鋼管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。
 
  生產(chǎn)工藝
 
  直縫高頻焊接鋼管具有工藝相對簡單,快速連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn),在民用建筑、石化、輕工等部門有廣泛用途。多用于輸送低壓流體或做成各種工程構(gòu)件及輕工產(chǎn)品。
 
  1.直縫高頻焊接鋼管的生產(chǎn)工藝流程
 
  直縫焊接鋼管是通過高頻焊接機(jī)組將一定的規(guī)格的長條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成鋼管。鋼管的形狀可以是圓形的,也可以是方形或異形的,它取決于焊后的定徑軋制。焊接鋼管的材料主要是:低碳鋼及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金鋼或其他鋼材。直縫鋼管高頻焊接的生產(chǎn)工藝流程如下:
 
  2.高頻焊接
 
  高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng),使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài),經(jīng)滾輪的擠壓,使對接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合,從而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊(或壓力接觸焊),它無需焊縫填充料,無焊接飛濺,焊接熱影響區(qū)窄,焊接成型美觀,焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn),因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。
 
  鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鋼材(帶鋼)經(jīng)滾壓成型后,形成一個(gè)截面斷開的圓形管坯,在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器(磁棒),阻抗器與管坯開口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下,管坯開口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng),使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條牢固的對接焊縫。
 
  3.高頻焊管機(jī)組
 
  直縫鋼管的高頻焊接過程是在高頻焊管機(jī)組中完成的。高頻焊管機(jī)組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成,機(jī)組的前端配有儲料活套,機(jī)組的后端配有鋼管翻轉(zhuǎn)機(jī)架;電氣部分主要有高頻發(fā)生器、直流勵磁發(fā)電機(jī)和儀表自動控制裝置等組成?,F(xiàn)以φ165mm高頻焊管機(jī)組為例,其主要技術(shù)參數(shù)如下:
 
  3.1 焊管成品
 
  圓管外徑: 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/分鐘
 
  3.3 高頻感應(yīng)器:
 
  熱功率: 600KW
 
  輸出頻率: 200~250KHz
 
  電源: 三相380V 50Hz
 
  冷卻: 水冷
 
  激勵電壓: 750~1500V
 
  4.高頻激勵電路
 
  高頻激勵電路(又稱高頻振蕩電路),是由安裝在高頻發(fā)生器內(nèi)的大型電子管和振蕩槽路組成,它是利用電子管的放大作用,在電子管接通燈絲和陽極時(shí),把陽極輸出信號正反饋到柵極,形成自激振蕩回路。激勵頻率的大小取決于振蕩槽路的電氣參數(shù)(電壓、電流、電容和電感)。
 
  5.直縫鋼管高頻焊接工藝
 
  5.1 焊縫間隙的控制
 
  將帶鋼送入焊管機(jī)組,經(jīng)多道軋輥滾壓,帶鋼逐漸卷起,形成有開口間隙的圓形管坯,調(diào)整擠壓輥的壓下量,使焊縫間隙控制在1~3mm,并使焊口兩端齊平。如間隙過大,則造成鄰近效應(yīng)減少,渦流熱量不足,焊縫晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應(yīng)增大,焊接熱量過大,造成焊縫燒損;或者焊縫經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑,影響焊縫表面質(zhì)量。
 
  5.2 焊接溫度控制
 
  焊接溫度主要受高頻渦流熱功率的影響,根據(jù)公式(2)可知,高頻渦流熱功率主要受電流頻率的影響,渦流熱功率與電流激勵頻率的平方成正比;而電流激勵頻率又受激勵電壓、電流和電容、電感的影響。激勵頻率公式為:
 
  f=1/[2π(CL)1/2]...(1)
 
  式中:f-激勵頻率(Hz);C-激勵回路中的電容(F),電容=電量/電壓;L-激勵回路中的電感,電感=磁通量/電流
 
  上式可知,激勵頻率與激勵回路中的電容、電感平方根成反比、或者與電壓、電流的平方根成正比,只要改變回路中的電容、電感或電壓、電流即可改變激勵頻率的大小,從而達(dá)到控制焊接溫度的目的。對于低碳鋼,焊接溫度控制在1250~1460℃,可滿足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,焊接溫度亦可通過調(diào)節(jié)焊接速度來實(shí)現(xiàn)。
 
  當(dāng)輸入熱量不足時(shí),被加熱的焊縫邊緣達(dá)不到焊接溫度,金屬組織仍然保持固態(tài),形成未熔合或未焊透;當(dāng)輸入熱時(shí)不足時(shí),被加熱的焊縫邊緣超過焊接溫度,產(chǎn)生過燒或熔滴,使焊縫形成熔洞。
 
  5.3 擠壓力的控制
 
  管坯的兩個(gè)邊緣加熱到焊接溫度后,在擠壓輥的擠壓下,形成共同的金屬晶?;ハ酀B透、結(jié)晶, 終形成牢固的焊縫。若擠壓力過小,形成共同晶體的數(shù)量就小,焊縫金屬強(qiáng)度下降,受力后會產(chǎn)生開裂;如果擠壓力過大,將會使熔融狀態(tài)的金屬被擠出焊縫,不但降低了焊縫強(qiáng)度,而且會產(chǎn)生大量的內(nèi)外毛刺,甚至造成焊接搭縫等缺陷。
 
  5.4 高頻感應(yīng)圈位置的調(diào)控
 
  高頻感應(yīng)圈應(yīng)盡量接近擠壓輥位置。若感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時(shí),有效加熱時(shí)間較長,熱影響區(qū)較寬,焊縫強(qiáng)度下降;反之,焊縫邊緣加熱不足,擠壓后成型不良。
 
  5.5 阻抗器是一個(gè)或一組焊管專用磁棒,阻抗器的截面積通常應(yīng)不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70%,其作用是使感應(yīng)圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,產(chǎn)生鄰近效應(yīng),渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣附近,使管坯邊緣加熱到焊接溫度。阻抗器用一根鋼絲拖動在管坯內(nèi),其中心位置應(yīng)相對固定在接近擠壓輥中心位置。開機(jī)時(shí),由于管坯快速運(yùn)動,阻抗器受管坯內(nèi)壁的磨擦而損耗較大,需要經(jīng)常更換。
 
  5.6 焊縫經(jīng)焊接和擠壓后會產(chǎn)生焊疤,需要清除。清除方法是在機(jī)架上固定刀具,靠焊管的快速運(yùn)動,將焊疤刮平。焊管內(nèi)部的毛刺一般不清除。
 
  5.7 工藝舉例
 
  現(xiàn)以焊制φ32×2mm 直縫焊管為例,簡述其工藝參數(shù):
 
  帶鋼規(guī)格:2×98mm 帶寬按中徑展開加少量成型余量
 
  鋼材材質(zhì):Q235A
 
  輸入 勵磁電壓:150V 勵磁電流:1.5A 頻率:50Hz
 
  輸出 直流電壓:11.5kV 直流電流:4A 頻率:120000Hz
 
  焊接速度:50米/分鐘
 
  參數(shù)調(diào)節(jié):根據(jù)焊接線能量的變化及時(shí)調(diào)節(jié)輸出電壓和焊接速度。參數(shù)固定后一般不用調(diào)整。
 
  6.高頻焊管的技術(shù)要求與質(zhì)量檢驗(yàn)
 
  根據(jù)GB3092《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,焊管的公稱直徑為6~150mm,公稱壁厚為2.0~6.0mm,焊管的長度通常為4~10米,可按定尺或倍尺長度出廠。鋼管表面質(zhì)量應(yīng)光滑,不允許有折疊、裂縫、分層、搭焊等缺陷存在。鋼管表面允許有不超過壁厚負(fù)偏差的劃道、刮傷、焊縫錯(cuò)位、燒傷和結(jié)疤等輕微缺陷存在。允許焊縫處壁厚增厚和內(nèi)縫焊筋存在。
 
  焊接鋼管應(yīng)做機(jī)械性能試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)以及擴(kuò)口試驗(yàn),并要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。鋼管應(yīng)能承受一定的內(nèi)壓力,必要時(shí)進(jìn)行2.5Mpa壓力試驗(yàn),保持一分鐘無滲漏。允許用渦流探傷的方法代替水壓試驗(yàn)。渦流探傷按GB7735《鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。渦流探傷方法是將探頭固定在機(jī)架上,探傷與焊縫保持3~5mm距離,靠鋼管的快速運(yùn)動對焊縫進(jìn)行全面的掃查,探傷信號經(jīng)渦流探傷儀的自動處理和自動分選,達(dá)到探傷的目的。
 
  探傷后的焊管用飛鋸按規(guī)定長度切斷,經(jīng)翻轉(zhuǎn)架下線。鋼管兩端應(yīng)平頭倒角,打印標(biāo)記,成品管用六角形捆扎包裝后出廠。 

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