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直缝中频焊接钢管生产工艺流程在中频焊管生产过程中如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析通过对洛阳申耐感应圈公司Φ76mm中频焊接钢管机组某月份不合格品的统计 认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面其中原材料占
32.44%焊接工艺占
24.85%轧辊调节占
22.72%三者相加占
80.01%是主要环节而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素对钢管产品质量的影响占
19.99%属相对次要环节因此在钢管生产过程中应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制原材料对钢管焊接质量的影响 影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面因此应从这三个方面进行重点控制)钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢主要的牌号有Q
195、Q
215、Q235SPCCSS400SPHC等多种钢带屈服点和抗拉强度过高将造成钢带的成型困难特别是管壁较厚时材料的回弹力大钢管在焊接时存在较大的变形应力焊缝容易产生裂缝当钢带的抗拉强度超过635MPa、伸长率低于10%时钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂当抗拉强度低于300MPa时钢带在成型过程中由于材质偏软表面容易起皱纹可见材料的力学性能对钢管的质量影响很大应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制)钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中是由压下量控制不当造成的在钢管成型过程中镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转容易使钢管焊缝产生搭焊影响钢管的质量钢带的啃边即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象一般出现在纵剪带上产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的由于钢带的啃边时时出现局部缺肉使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性)钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时焊接钢管时的挤压力减小使得钢管焊缝处焊接不牢固出现裂缝或是开口管;当钢带的宽度大于允许偏差时焊接钢管时的挤压力增加在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷所以钢带宽度的波动不但影响了钢管外径的精度而且严重影响了钢管的表面质量对要求同一断面壁厚差不超过规定值的钢管即要求壁厚均匀程度高的钢管钢带厚度的波动会将同一卷钢带厚度差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差使大批钢管厚度超出允许偏差而判废厚度的波动不仅影响成品钢管的厚度精度同时由于钢带的厚薄不一使钢管在焊接时挤压力和焊接温度不稳定造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定此外由于钢材内部存在着夹层、杂质、沙眼等材料缺陷也是影响钢管质量的一个重要因素因此在钢带焊接前要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸对钢带质量不符合标准要求的不要进行生产以免造成不必要的损失中频焊接对钢管质量的影响 在钢管中频焊接过程中焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大)钢管焊缝间隙的控制钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后形成有开口间隙的圆形钢管管坯调整挤压辊的挤压量使得焊缝间隙控制在1~3mm并使焊口两端保持齐平焊缝间隙控制得过大会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;焊缝间隙控制得过小由于热量过大造成焊缝烧损熔化金属飞溅影响焊缝的焊接质量)中频感应圈位置的调控感应圈应放置在与钢管同一中心线上感应圈前端距挤压辊中心线的距离在不烧损挤压辊的前提下应视钢管的规格而尽量接近若感应圈距挤压辊较远时有效加热时间较长热影响区宽使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;反之感应圈易烧毁挤压辊)阻抗器位置的调控阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路产生邻近效应涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近使管坯边缘加热到焊接温度阻抗器应放置在V形区加热段且前端在挤压辊中心位置处使其中心线与管筒中心线一致如阻抗器位置放置的不好影响焊管的焊接速度和焊接质量使钢管产生裂纹)中频焊接工艺参数--输入热量的控制中频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量将电能转换成热能时其输入热量的公式为式中Q-输入管坯的热量;K-能量转换效率; I-焊接电流;R-回路阻抗;t-加热时间加热时间式中 L-感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v-焊接速度当中频输入的热量不足且焊接速度过快时使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度钢铁仍保持其固态组织而焊接不上形成了未熔合或未焊透的裂纹;当中频输入热量过大且焊接速度过慢时使得被加热的管体边缘超过了焊接温度容易产生过热甚至过烧使焊缝击穿造成金属飞溅而形成缩孔从公式
1、2中可知可以通过调整中频焊接电流电压或调整焊接速度的方法来控制中频输入热量的大小从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿获得焊接质量优良的钢管轧辊调节对钢管质量的影响 从钢管废品因果分析图可看出轧辊调节是属钢管的操作工艺在生产过程中轧辊损坏或磨损严重时在机组上需要更换部分轧辊或某个品种连续生产了足够的数量需要更换整套的轧辊这时都应对轧辊进行调节以获得良好的钢管质量如轧辊调节得不好易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体表面有压痕或划伤钢管椭圆度大等缺陷因此换辊时应掌握轧辊调节的技巧更换钢管规格一般都对整套轧辊进行更换轧辊调节的方法是:用钢丝从机组入口到出口拉一条中心线进行调整使各架孔型在一条中心线上并使成型底线符合技术要求更换轧辊规格后首先对成型辊、导向辊、挤压辊、定径辊作一次全面的调节然后重点对成型辊的封闭孔型、导向辊、挤压辊调节导向辊的作用是控制钢管的管缝方向和管坯底线高度缓解边缘延伸控制管坯边缘回弹保证管缝平直而不扭转进入挤压辊如导向辊调节不好在钢管的焊接过程中易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪等焊接缺陷挤压辊是焊管机组的关键设备其作用是将边缘被加热到焊接温度的管体在挤压辊的挤压力作用下完成压力焊接在生产过程中要控制挤压辊开口角的大小挤压力过小时焊缝金属强度下降受力后会产生开裂;挤压力过大时降低焊接强度而且使外毛刺量增加易造成搭焊等焊接缺陷在焊管机组慢速起动的过程中应密切注意各部位轧辊的转动情况随时调节轧辊以确保焊管的焊接质量和工艺尺寸符合规定的要求。