高頻焊管焊接缺陷及分析

❶ 高頻焊接的主要因素

會合角是鋼管兩邊部進入擠壓點時的夾角。由於鄰近效應的作用，當高頻電流通過鋼板邊緣時，鋼板邊緣會形成預熱段和熔融段（也稱為過梁），這過梁段被劇烈加熱時，其內部的鋼水被迅速汽化並爆破噴濺出來，形成閃光，會合角的大小對於熔融段有直接的影響。
會合角小時鄰近效應顯著，有利提高焊接速度，但會合角過小時，預熱段和熔融段變長，而熔融段變長的結果，使得閃光過程不穩定，過梁爆坡後容易形成深嫌敗坑和針孔，難以壓合。
會合角過大時，熔融段變短，閃光穩定，但是鄰近效應減弱，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，產生波浪形折皺。現時生產中我們一般在2°--6°內調節會合角，生產薄板時速度較快，擠壓成型時要轎早用較小的會合角；生產厚板時車速較慢，擠壓成型時要用較大的會合角閉者雀。有廠家提出一個經驗公式：會合角×機組速度≮100，可供參考。 高頻焊接有兩種方式：接觸焊和感應焊。
接觸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩邊部相接觸，感應電流穿透性好，高頻電流的兩個效應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中得到廣泛應用，在生產特別厚的鋼管時一般也都需要採用接觸焊。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；二是由於鋼板表面平整度和邊緣直線度的影響，接觸焊的電流穩定性較差，焊縫內外毛刺較高，在焊接高精度和薄壁管時一般不採用。
感應焊是以一匝或多匝的感應圈套在被焊的鋼管外，多匝的效果好於單匝，但是多匝感應圈製作安裝較為困難。感應圈與鋼管表面間距小時效率較高，但容易造成感應圈與管材之間的放電，一般要保持感應圈離鋼管表面有5~8 mm的空隙為宜。採用感應焊時，由於感應圈不與鋼板接觸，所以不存在磨損，其感應電流較為穩定，保證了焊接時的穩定性，焊接時鋼管的表面質量好，焊縫平整，在生產如API等高精度管子時，基本上都採用感應焊的形式。 管坯的坡口即斷面形狀，一般的廠家在縱剪後直接進入高頻焊接，其坡口都是呈「I」形。當焊接材料厚度大於8~10mm以上的管材時，如果採用這種「I」形坡口，因為彎曲圓弧的關系，就需要融熔掉管坯先接觸的內邊層，形成很高的內毛刺，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。所以在生產厚壁管時，管坯最好經過刨邊或銑邊處理，使坡口呈「X」形，實踐證明，這種坡口對於均勻加熱從而保障焊縫質量有很大關系。
坡口形狀的選取，也影響到調節會合角的大小。
焊接接頭設計在焊接工程中設計中是較薄弱的環節，主要是許多鋼結構件的介面設計不是出自焊接工程技術人員之手，硬性套標准和工藝性能較差的坡口屢見不鮮。坡口形式對控制焊縫內部質量和焊接結構製造質量有著很重要作用。坡口設計必須考慮母材的熔合比，施焊空間，焊接位置和綜合經濟效益等問題。應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，mm³,t——板厚，mm，d——焊縫根部間隙，mm。找出ΔB與Aω的關系後，即可根據兩者關系列表分析，處理數據，進行優化設計，最後確定矩形管對接焊縫破口形式（圖2）。 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/分鍾，世界上已有機組速度甚至於達到400米/分鍾，而高頻焊接特別是感應焊只能在60米/分鍾以下，超過10mm的鋼板成型，國內機組生產的成型速度實際上只能達到8~12米/分鍾。
焊接速度影響焊接質量。焊接速度提高時，有利於縮短熱影響區，有利於從熔融坡口擠出氧化層；反之，當焊接速度很低時，熱影響區變寬，會產生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質量變差。當然，焊接速度受輸出功率的限制，不可能提得很高。
國內機組操作經驗顯示，2~3 mm的鋼管焊接速度可達到40米/分鍾，4~6mm的鋼管焊接速度可達到25米/分鍾，6~8 mm的鋼管焊接速度可達到12米/分鍾，10~16 mm的鋼管焊接速度在12米/分鍾以下。接觸焊時速度可高些，感應焊時要低些。 阻抗器的作用是加強高頻電流的集膚效應和相鄰效應，阻抗器一般採用M-XO/N-XO類鐵氧化體製造，通常做成Φ10mm×（120--160）mm規格的磁棒，捆裝於耐熱，絕緣的外殼里，內部通以水冷卻。
阻抗器的設置要與管徑相匹配，以保證相應的磁通量。要保證阻抗器的磁導率，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API管等高等級管子時，都要求去除內毛刺，阻抗器只能安放在內毛刺刀體內，阻抗器的截面積相應會小很多，這時採取磁棒的集中扇面布置的效果要好於環形布置。
阻抗器與焊接點的位置距離也影響焊接效率，阻抗器與管內壁的間隙一般取6~15 mm，管徑大時取上限值；阻抗器應與管子同心安放，其頭部與焊接點的間距取10~20 mm，同理，管徑大時取大的值。 焊接壓力也是高頻焊接的主要參數。理論計算認為焊接壓力應為100~300MPa，但實際生產中這個區域的真實壓力很難測量。一般都是根據經驗估算，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鋼管生產中，常出現焊縫灰斑缺陷，灰斑缺陷是難熔的氧化物，為達到消除灰斑的目的，寶鋼等廠家多採取了加大擠壓力，增加焊接餘量的方法，6mm以上鋼管的擠壓餘量達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：
⑴焊接不牢，脫焊，冷疊；
原因：1.輸出功率、壓力、速度三者之間不匹配。
2.條料邊緣損傷或存在其它缺陷。
解決方法：1 調整功率；2 厚料管坯改變坡口形狀；3 調節擠壓力；4 調整速度。
⑵焊縫兩邊出現波紋；
原因：會合角太大。
解決方法：1 調整導向輥位置；2 調整實彎成型段；3 提高焊接速度。
⑶焊縫有深坑和針孔；
原因：出現過燒。
解決方法：1 調整導向輥位置，加大會合角；2 調整功率；3 提高焊接速度。
⑷焊縫毛刺太高；
原因：熱影響區太寬。
解決方法：1提高焊接速度；2 調整功率。
⑸夾渣；
原因：輸入功率過大，焊接速度太慢。
解決方法：1 調整功率；2 提高焊接速度。
⑹焊縫外裂紋；
原因：母材質量不好；受太大的擠壓力。
解決方法：1 保證材質；2 調整擠壓力。
⑺錯焊，搭焊；
原因：成型精度差。
解決方法：調整機組成型模輥。
高頻焊接是焊管生產中的關鍵工序，由於系統性的影響因素，至今還需要我們在生產第一線中探索經驗，每一台機組都有它的設計和製造差別，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，從而更好地結合自己的生產實踐，總結出適合於自己機組的操作規程。

❷ 高頻焊接附：API標准關於管子焊接質量的規定

API-5L和API-5CT是兩項重要的石油行業焊接標准。API-5CT對非整體熱處理和整體熱處理管子的壓扁試驗有嚴格規定。非整體熱處理管子需在90°和0°位置壓扁，直至管壁接觸，且在規定距離內不得出現裂紋或斷裂，焊接過程需無不良組織結構和缺陷。整體熱處理管子的焊縫需在最大彎曲處受壓，同時考慮焊縫位置，同樣要求無裂紋或斷裂，並遵循組織結構和缺陷的要求。

API-5L標准對壓扁試驗的驗收標准更細致。對於不同鋼級和壁厚的電焊鋼管，焊縫必須在壓扁過程中保持不開裂。例如，X60及以上鋼級的鋼管，焊縫在壓扁到外徑的一半或三分之二時需無裂紋。而對於A25鋼級，壓扁至四分之三時焊縫需無裂紋，其餘部分金屬不應有焊縫或斷裂。壓扁試驗過程中，還需關注分層和過燒金屬現象。對於小規格鋼管，焊縫范圍包括熔合線兩側特定長度的金屬，大規格則更寬。

壓扁試驗的板間距離在表C.23和表E.23中有詳細的規定，根據鋼級和壁厚的不同，最小間距有所不同。壓扁試驗過程中，如有試樣在12或6點位置過早失效，應在3或9點位置繼續，早期失效不應作為拒收理由。壓扁試驗至少要求達到0.85D的板間距離。

以上是API標准對管子焊接質量的詳細要求，確保了焊接管子的安全性和可靠性。

高頻焊接（本詞條摘錄於東北塘人博客——焊管與冷彎型鋼）高頻焊接起源於上世紀五十年代，它是利用高頻電流所產生的集膚效應和相鄰效應，將鋼板和其它金屬材料對接起來的新型焊接工藝。高頻焊接技術的出現和成熟，直接推動了直縫焊管產業的巨大發展，它是直縫焊管（ERW）生產的關鍵工序。高頻焊接質量的好壞，直接影響到焊管產品的整體強度，質量等級和生產速度。

❸ 高頻焊管生產線中影響鋼管質量的因素有哪些

1. 在高頻焊管生產過程中 ,如何確保產品質量符合技術標準的要求和顧客的需要 ,則要對鋼管生產過程中影響產品質量的因素進行分析.通過對本公司 Φ76mm高頻焊接鋼管機組某月份不合格品的統計 ,認為在生產過程中影響鋼管產品質量的要素有原材料、焊接工藝、軋輥調節、軋輥材質、設備故障、生產環境及其它原因等七個方面.其中原材料占 32 .44% ,焊接工藝占 24 .85 % ,軋輥調節占 22 .72 % ,三者相加占 80 .01 % ,是主要環節.而軋輥材質、設備故障、生產環境及其它原因等四個方面的要素 ,對鋼管產品質量的影響佔19.99% ,屬相對次要環節.因此 ,在鋼管生產過程中 ,應對原材料、焊接工藝和軋輥調節三個環節進行重點控制.
   2 原材料對鋼管焊接質量的影響 影響原材料質量的因素主要有鋼帶力學性能不穩定、鋼帶的表面缺陷及幾何尺寸偏差大等三個方面 ,因此 ,應從這三個方面進行重點控制.
   1）鋼帶的力學性能對鋼管質量的影響焊接鋼管常用的鋼種為碳素結構鋼 ,主要的牌號有 Q195、Q215、Q235 SPCC SS400 SPHC等多種 .鋼帶屈服點和抗拉強度過高 ,將造成鋼帶的成型困難 ,特別是管壁較厚時 ,材料的回彈力大 ,鋼管在焊接時存在較大的變形應力 ,焊縫容易產生裂縫.當鋼帶的抗拉強度超過 635 MPa、伸長率低於 10 %時 ,鋼帶在焊接過程中焊縫易產生崩裂.當抗拉強度低於 30 0MPa時 ,鋼帶在成型過程中由於材質偏軟 ,表面容易起皺紋.可見 ,材料的力學性能對鋼管的質量影響很大 ,應從材料強度方面對鋼管質量進行有效地控制.
   2）鋼帶表面缺陷對鋼管質量的影響鋼帶表面缺陷常見的有鐮刀彎、波浪形、縱剪啃邊等幾種 ,鐮刀彎和波浪形一般出現在冷軋鋼帶軋制過程中 ,是由壓下量控制不當造成的.在鋼管成型過程中 ,鐮刀彎和波浪形會引起帶鋼的跑偏或翻轉 ,容易使鋼管焊縫產生搭焊 ,影響鋼管的質量.鋼帶的啃邊 (即鋼帶邊緣呈現鋸齒狀凹凸不平的現象 ) ,一般出現在縱剪帶上 ,產生

2. 請看你的私信里或我的資料里 。聯系方法，腰巴貳似溜捂叄零捂零貳