1、高频焊管生高频焊管生产工艺产工艺第一章概述第一章概述第一节我国焊管的产生和发展第一节我国焊管的产生和发展第二节焊管的生产方法第二节焊管的生产方法第三节焊管的用途第三节焊管的用途第四节第四节 低压流体输送管的生产工艺流程低压流体输送管的生产工艺流程第五节第五节 高频焊管的技术要求与质量检高频焊管的技术要求与质量检验验1.11.1我国焊管产生的发展我国焊管产生的发展 解放前我国只有少数几台链式炉焊管机解放前我国只有少数几台链式炉焊管机组组. . 1958 1958年天津轧钢一厂从苏联进口年天津轧钢一厂从苏联进口6060机机组；首钢焊管厂从苏联进口组；首钢焊管厂从苏联进口102102机组；宝机组；宝
2、鸡钢管厂从苏联进口鸡钢管厂从苏联进口650650螺旋焊管机组；螺旋焊管机组；上海钢管厂测绘仿制了上海钢管厂测绘仿制了6060机组。机组。 19601960年以后高频焊代替了低频焊。年以后高频焊代替了低频焊。 19781978年鞍钢焊管厂将链式炉焊改造成为年鞍钢焊管厂将链式炉焊改造成为连续炉焊管机组。连续炉焊管机组。1.11.1我国焊管产生的发展（续）我国焊管产生的发展（续） “六五六五”计划末期，我国大约拥套计划末期，我国大约拥套102-102102-102高频直缝焊管机组和高频直缝焊管机组和50035003以下高频直缝焊管机组；一套以下高频直缝焊管机组；一套连续炉焊管组；十余套螺旋焊管机连续
3、炉焊管组；十余套螺旋焊管机组；组；3030余套渡锌管组。余套渡锌管组。1.21.2焊管的生产方法焊管的生产方法 1.1.根据电流波形的不同有正玄焊和方焊。根据电流波形的不同有正玄焊和方焊。2.2.根据频率的不同有低频焊、中频焊、超根据频率的不同有低频焊、中频焊、超中频焊和高频焊。中频焊和高频焊。 3.3.直流焊和方波焊大多用于生产细直径管直流焊和方波焊大多用于生产细直径管. . 低频焊已淘汰低频焊已淘汰, ,中频焊或超中频焊用于中频焊或超中频焊用于厚壁管的焊接厚壁管的焊接, ,高频焊用于薄壁管或普通壁高频焊用于薄壁管或普通壁厚管的生产厚管的生产. .4.4.高频焊按电流输入方法分为接触焊和感高
4、频焊按电流输入方法分为接触焊和感应焊应焊. .1.31.3焊管的用途焊管的用途1 1）低压流体输送管用来输送水、煤气、蒸汽、压缩空气等。）低压流体输送管用来输送水、煤气、蒸汽、压缩空气等。2 2）结构管用来制造脚手架、桁架、塔架、运动场、栏杆等。）结构管用来制造脚手架、桁架、塔架、运动场、栏杆等。3 3）电线套管用来敷设电线电缆）电线套管用来敷设电线电缆. .4 4）汽车传动轴管用来制造汽车传动轴总成）汽车传动轴管用来制造汽车传动轴总成. .5 5）家具管用来制造各种钢木结构的家具）家具管用来制造各种钢木结构的家具. . 6 6）细直径管可用做电冰箱冷冻机的散热管、汽车用高压油管、刹）细直径管
5、可用做电冰箱冷冻机的散热管、汽车用高压油管、刹7 7）车管。车管。8 8）锅炉管用来制造蒸汽发生器管，过热蒸汽管、水管、烟管、空）锅炉管用来制造蒸汽发生器管，过热蒸汽管、水管、烟管、空气预热器官、热交换器官。气预热器官、热交换器官。9 9）石油管用作油管、套管、输油管。）石油管用作油管、套管、输油管。1010）螺旋焊管、大直径直缝焊管用作输送管线。）螺旋焊管、大直径直缝焊管用作输送管线。1111）变断面锥形焊管用作灯柱灯杆。）变断面锥形焊管用作灯柱灯杆。1212）复合管、有机涂层管用作耐各种腐蚀的特殊用途中。）复合管、有机涂层管用作耐各种腐蚀的特殊用途中。1313）不锈钢管主要用于化工、食品等
6、）不锈钢管主要用于化工、食品等一、生产工艺流程一、生产工艺流程 高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种，高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种，从原料到成品需要经过一系列工序，完成这些工从原料到成品需要经过一系列工序，完成这些工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控制、检测装置，这些设备和装置制、检测装置，这些设备和装置按照不同的工艺流程要求有多种按照不同的工艺流程要求有多种合理布置合理布置, ,高频焊管典型流程：高频焊管典型流程：开卷开卷带钢矫平带钢矫平头尾剪切头尾剪切带钢对焊带钢对焊活套储料活套储料成型成型焊接焊接清除毛刺清除毛刺定径定径探伤探
7、伤飞切飞切初检初检钢管矫直钢管矫直管管段加工段加工水压试验水压试验探伤检测探伤检测打印和涂层打印和涂层成品。成品。 二、高频焊接二、高频焊接 1.1.焊接原理焊接原理 高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊（或压力接触焊），它无需焊缝填充料，的。高频焊是一种感应焊（或压力
8、接触焊），它无需焊缝填充料，无焊接飞溅，无焊接飞溅，焊接热影响区焊接热影响区窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好等优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。等优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。 钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路
9、，在趋肤效应和邻近效应的作用管坯开口处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的作用下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后形成一条牢固的对接焊缝。冷却后形成一条牢固的对接焊缝。 2.2.直缝钢管的高频焊接过程 是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组通常由滚压成型、高频焊接、挤压、冷却、定径、飞锯切断等部件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻转机架；电气部分主要有高频发生器、直流励磁
10、发电机和仪表自动控制装置等组成。 高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史。高频焊接具有较大的电源功率，对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度(比氩弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上)。因此，高频焊接生产一般用途的钢管具有较高的生产率因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺的去除带来困难，这也是目前高频焊钢管尚不能为化工、核工业所接受的原因之一。从焊接材质看，高频焊可以焊接各种类型的钢管。同时，新钢种的开发和成型焊接方法的进步.三、钢管生产过程中的重要环节三、钢管生产过程中的重要环节 1.1.在高频焊管生产过程中在高频焊管生产过程中 , ,如何确保产品质量符合技如何确保产品质量符合技术标准
11、的要求和顾客的需要术标准的要求和顾客的需要 , ,则要对钢管生产过程中影响则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。通过对本公司产品质量的因素进行分析。通过对本公司 76mm76mm高频焊高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计接钢管机组某月份不合格品的统计, ,认为在生产过程中影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、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。轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。其中原材料占其中原材料占 32 .44% ,32 .44% ,焊接工艺占焊接工艺占 24 .85
12、% ,24 .85 % ,轧辊调轧辊调节占节占 22 .72 % ,22 .72 % ,三者相加占三者相加占 80 .01 % ,80 .01 % ,是主要环节。而是主要环节。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要素 , ,对钢管产品质量的影响占对钢管产品质量的影响占19.99% ,19.99% ,属相对次要环节。属相对次要环节。因此因此 , ,在钢管生产过程中在钢管生产过程中 , ,应对原材料、焊接工艺和轧辊应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。调节三个环节进行重点控制。 三、钢管生产过程中的重要环节（续）三
13、、钢管生产过程中的重要环节（续） 2.2.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。 1）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 Q195、Q215、Q235 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635 MPa、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 ,
14、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。 三、钢管生产过程中的重要环节（续）三、钢管生产过程中的重要环节（续） 2）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
15、纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。 3）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
16、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。 3 3、高频焊接对钢管质量的影响、高频焊接对钢管质量的影响 在钢管高频焊接过程中在钢管高频焊接过程中 , ,焊接工艺及工艺参数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。缝的焊接质量影响很大。 1 1） 钢管焊缝间隙的控制钢管焊缝间隙的控制 钢带进入焊管机组经成型辊
17、成型、导向辊定向钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后后 , ,形成有开口间隙的圆形钢管管坯形成有开口间隙的圆形钢管管坯 , ,调整挤压调整挤压辊的挤压量辊的挤压量 , ,使得焊缝间隙控制在使得焊缝间隙控制在 1 1 3mm,3mm,并使并使焊口两端保持齐平。焊缝间隙控制得过大焊口两端保持齐平。焊缝间隙控制得过大, ,会使焊会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂缝焊接不良而产生未熔合或开裂; ;焊缝间隙控制得焊缝间隙控制得过小过小, ,由于热量过大由于热量过大, ,造成焊缝烧损造成焊缝烧损, ,熔化金属飞溅熔化金属飞溅, ,影响焊缝的焊接质量。影响焊缝的焊接质量。 2 2）高频感应圈位置的调控
18、）高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应放置在与钢管同一中心线上 , ,感感应圈前端距挤压辊中心线的距离应圈前端距挤压辊中心线的距离 , ,在不烧损在不烧损挤压辊的前提下挤压辊的前提下 , ,应视钢管的规格而尽量接应视钢管的规格而尽量接近。若感应圈距挤压辊较远时近。若感应圈距挤压辊较远时 , ,有效加热时有效加热时间较长间较长 , ,热影响区宽热影响区宽 , ,使得钢管焊缝的强度使得钢管焊缝的强度下降或未焊透下降或未焊透 ; ;反之感应圈易烧毁挤压辊。反之感应圈易烧毁挤压辊。 3 3） 阻抗器位置的调控阻抗器位置的调控 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒阻抗器是一个或一组焊
19、管专用磁棒 , ,阻抗阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的 70 % ,70 % ,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路磁棒形成一个电磁感应回路 , ,产生邻近效应产生邻近效应 , ,涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近 , ,使管坯使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器应放置在边缘加热到焊接温度。阻抗器应放置在 V V形形区加热段区加热段 , ,且前端在挤压辊中心位置处且前端在挤压辊中心位置处 , ,使使其中心线与管筒中心线一致。如阻抗器位置其中心线与管筒中心线一致。如阻抗器位置
20、放置的不好放置的不好 , ,影响焊管的焊接速度和焊接质影响焊管的焊接速度和焊接质量量 , ,使钢管产生裂纹。使钢管产生裂纹。 4 4）高频焊接工艺参数）高频焊接工艺参数输入热量的控制高频电源输输入热量的控制高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能时 , ,其输入热量的公式为其输入热量的公式为 :Q=KI2 Rt:Q=KI2 Rt (1) (1) 式中式中Q Q输入管坯的热量输入管坯的热量 ;K;K能量转换效率能量转换效率 ;I;I焊接电焊接电 流流;R;R回路阻抗回路阻抗 ;t;t加热时间。加热时间。 加热时间加热时间
21、:t=Lv:t=Lv (2) (2) 式中式中L L感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v;v焊接速度。焊接速度。 当高频输入的热量不足且焊接速度过快时当高频输入的热量不足且焊接速度过快时, ,使得被加热的使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度管体边缘达不到焊接的温度, ,钢铁仍保持其固态组织而焊钢铁仍保持其固态组织而焊接不上接不上 , ,形成了未熔合或未焊透的裂纹形成了未熔合或未焊透的裂纹; ;当高频输入热量当高频输入热量过大且焊接速度过慢时过大且焊接速度过慢时 , ,使得被加热的管体边缘超过了焊使得被加热的管体边缘超过了焊接温度接温度 , ,容易产生过热甚至
22、过烧容易产生过热甚至过烧 , ,使焊缝击穿使焊缝击穿, ,造成金属造成金属飞溅而形成缩孔。从公式飞溅而形成缩孔。从公式 (1)(1)、(2)(2)中可知中可知, ,可以通过调整可以通过调整高频焊接电流高频焊接电流 ( (电压电压 ) )或调整焊接速度的方法或调整焊接速度的方法, ,来控制高来控制高频输入热量的大小频输入热量的大小, ,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿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获得焊接质量优良的钢管. . 4.4.轧辊调节对钢管质量的影响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从钢管废品因果分析图可看出, ,轧辊调节是轧辊调节是属钢
23、管的操作工艺。在生产过程中属钢管的操作工艺。在生产过程中, ,轧辊损坏轧辊损坏或磨损严重时或磨损严重时, ,在机组上需要更换部分轧辊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或某个品种连续生产了足够的数量, ,需要更换需要更换整套的轧辊。这时都应对轧辊进行调节整套的轧辊。这时都应对轧辊进行调节, ,以获以获得良好的钢管质量。如轧辊调节得不好得良好的钢管质量。如轧辊调节得不好, ,易造易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体表面有压痕或划伤及管体表面有压痕或划伤, ,钢管椭圆度大等缺钢管椭圆度大等缺陷陷, ,因此因此, ,换辊时应掌
24、握轧辊调节的技巧。换辊时应掌握轧辊调节的技巧。 四四 高频直缝焊管的用途高频直缝焊管的用途 1. 1. 一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用用Q195AQ195A、Q215AQ215A、Q235Q235A A钢制造。也可采直缝钢钢制造。也可采直缝钢管用易于焊接的其它软钢制造。管用易于焊接的其它软钢制造。 2. 2. 直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。作液体输送用：给水、排水。作气体输送用：煤作液体输送用：给水、排水。作气体输送用：煤
25、气、蒸气、液化石油气。作结构用：作打桩管、气、蒸气、液化石油气。作结构用：作打桩管、作桥梁；码头、道路、建筑结构用管等。作桥梁；码头、道路、建筑结构用管等。五五 高频焊管的技术要求与质量检验高频焊管的技术要求与质量检验根据根据GB3092GB3092低压流体输送用焊接钢管低压流体输送用焊接钢管标准的规定，焊管的公称直径为标准的规定，焊管的公称直径为6150mm6150mm，公称壁厚为公称壁厚为2.06.0mm2.06.0mm，焊管的长度通常为，焊管的长度通常为410410米，可按定尺或倍尺长度出厂。钢管米，可按定尺或倍尺长度出厂。钢管表面质量应光滑，不允许有折叠、裂缝、表面质量应光滑，不允许有
26、折叠、裂缝、分层、搭焊等缺陷存在。钢管表面允许有分层、搭焊等缺陷存在。钢管表面允许有不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤和结疤等轻微缺陷存在。允许焊位、烧伤和结疤等轻微缺陷存在。允许焊缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。 规定要求规定要求焊接钢管应做机械性能试验和压扁试验以及扩焊接钢管应做机械性能试验和压扁试验以及扩口试验，并要达到标准规定的要求。钢管应能承口试验，并要达到标准规定的要求。钢管应能承受一定的内压力，必要时进行受一定的内压力，必要时进行2.5Mpa2.5Mpa压力试验，压力试验，保持一分钟无渗漏。允许用涡流探伤的方法
27、代替保持一分钟无渗漏。允许用涡流探伤的方法代替水压试验。涡流探伤按水压试验。涡流探伤按GB7735GB7735钢管涡流探伤检钢管涡流探伤检验方法验方法标准执行。涡流探伤方法是将探头固定标准执行。涡流探伤方法是将探头固定在机架上，探伤与焊缝保持在机架上，探伤与焊缝保持35mm35mm距离，靠钢管距离，靠钢管的快速运动对焊缝进行全面的扫查，探伤信号经的快速运动对焊缝进行全面的扫查，探伤信号经涡流探伤仪的自动处理和自动分选，达到探伤的涡流探伤仪的自动处理和自动分选，达到探伤的目的。目的。 探伤后的焊管用飞锯按规定长度切断，经翻探伤后的焊管用飞锯按规定长度切断，经翻转架下线。钢管两端应平头倒角，打印标
28、记，成转架下线。钢管两端应平头倒角，打印标记，成品管用六角形捆扎包装后出厂。品管用六角形捆扎包装后出厂。 直缝钢管高频焊接工艺直缝钢管高频焊接工艺5.1 5.1 焊缝间隙的控制焊缝间隙的控制 将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下量，使焊缝间隙控制在的压下量，使焊缝间隙控制在13mm13mm，并使焊口两，并使焊口两端端齐平齐平。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。热量不足，
29、焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊缝烧损；或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，造成焊缝烧损；或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。影响焊缝表面质量。 5.2 5.2 焊接温度控制焊接温度控制 焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据公式（焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据公式（2 2）可知，高频涡）可知，高频涡流热功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流激励频率的平方成流热功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流激励频率的平方成正比；而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影
30、响。激励正比；而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为：频率公式为： f=1/2(CL)1/2.(1) f=1/2(CL)1/2.(1) 式中：式中：f-f-激励频率激励频率(Hz)(Hz)；C-C-激励回路中的电容激励回路中的电容(F)(F)，电容，电容= =电量电量/ /电压；电压；L-L-激励回路中的电感，电感激励回路中的电感，电感= =磁通量磁通量/ /电流电流 上式可知，激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者上式可知，激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比，只要改变回路中的电容、电感或电压、与电压、电流的平方
31、根成正比，只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小，从而达到控制焊接温度的目的。对于低电流即可改变激励频率的大小，从而达到控制焊接温度的目的。对于低碳钢，焊接温度控制在碳钢，焊接温度控制在1250146012501460，可满足管壁厚，可满足管壁厚35mm35mm焊透要求。另焊透要求。另外，焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。外，焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。 当输入热量不足时，被加热的焊缝边缘达不到焊接温度，金属组织仍当输入热量不足时，被加热的焊缝边缘达不到焊接温度，金属组织仍然保持固态，形成未熔合或未焊透；当输入热时不足时，被加热的焊缝然保持固态，形成未熔合或未焊
32、透；当输入热时不足时，被加热的焊缝边缘超过焊接温度，产生过烧或熔滴，使焊缝形成熔洞。边缘超过焊接温度，产生过烧或熔滴，使焊缝形成熔洞。 5.3 5.3 挤压力的控制挤压力的控制 管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，形成共同的挤压下，形成共同的金属晶粒金属晶粒互相渗透、结晶，最互相渗透、结晶，最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体的数量就小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开的数量就小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开裂；如果挤压力过大，将会使熔融状态的金属被挤裂；如果挤压力过大，将会使熔融
33、状态的金属被挤出焊缝，不但降低了焊缝强度，而且会产生大量的出焊缝，不但降低了焊缝强度，而且会产生大量的内外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。内外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。 5.4 5.4 高频感应圈位置的调控高频感应圈位置的调控 高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度下降；反之，焊缝边缘加热不足，挤压后焊缝强度下降；反之，焊缝边缘加热不足，挤压后成型不良。成型不良。 5.5 5.5 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，阻抗阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，
34、阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%70%，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个其作用是使感应圈、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。阻坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快速运动，阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大，需速运动，阻抗器受管坯内
35、壁的磨擦而损耗较大，需要经常更换。要经常更换。 5.6 5.6 焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。清除方法是在机架上固定刀具，靠焊管的快速运动，清除方法是在机架上固定刀具，靠焊管的快速运动，将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。 5.7 5.7 工艺举例工艺举例 现以焊制现以焊制32322mm 2mm 直缝焊管直缝焊管为例，简述其工艺为例，简述其工艺参数：参数： 带钢规格：带钢规格：2 298mm 98mm 带宽按中径展开加少量成型带宽按中径展开加少量成型余量余量 钢材材质：钢材材质：Q235A Q235A 输
36、入输入 励磁电压：励磁电压：150V 150V 励磁电流：励磁电流：1.5A 1.5A 频率：频率：50Hz 50Hz 输出输出 直流电压：直流电压：11.5kV 11.5kV 直流电流：直流电流：4A 4A 频率：频率：120000Hz 120000Hz 焊接速度：焊接速度：5050米米/ /分钟分钟 参数调节：根据焊接线能量的变化及时调节输出参数调节：根据焊接线能量的变化及时调节输出电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。 第二章第二章 高频焊管机组高频焊管机组第一节第一节 用途用途第二节第二节 排列与布置排列与布置第三节第三节 主要结构主要结构第四
37、节第四节 调整与故障处理调整与故障处理第五节第五节 维护与保养维护与保养一一 用途用途 它是冶金、建材、轻工等部门生它是冶金、建材、轻工等部门生产直缝焊管的主要设备，它能把一产直缝焊管的主要设备，它能把一定规格的带钢连续成型为我们所需定规格的带钢连续成型为我们所需要的管筒，并通过高频焊接成各种要的管筒，并通过高频焊接成各种形状的管材形状的管材. .二二 排列与布置排列与布置 各级人员都是组织之本，只有他各级人员都是组织之本，只有他们的充分参与，才能使他们的才干为们的充分参与，才能使他们的才干为组织带来收益。组织带来收益。三三 主要结构主要结构1. 1. 成型部分成型部分 1 1）水平机架）水平
38、机架 原则原则5 5 管理的系统方法管理的系统方法 将相互关联的过程作为系统加以将相互关联的过程作为系统加以识别、理解和管理识别、理解和管理, ,有助于组织提高实有助于组织提高实现目标的有效性和效率。现目标的有效性和效率。原则原则6 6 持续改进持续改进 持续改进总体业绩应当是组织的持续改进总体业绩应当是组织的一个永恒目标。一个永恒目标。原则原则7 7 基于事实的决策方法基于事实的决策方法 有效决策是建立在数据和信息分有效决策是建立在数据和信息分析的基础之上的。析的基础之上的。原则原则8 8 与供方互利的关系与供方互利的关系 组织与供方是相互依存的，互利组织与供方是相互依存的，互利的关系可增强
39、双方创造价值的能力。的关系可增强双方创造价值的能力。第三章第三章 轧辊轧辊1.1.质量管理体系说明质量管理体系说明2.2.质量管理体系要求和产品要求质量管理体系要求和产品要求3.3.质量管理体系方法质量管理体系方法4.4.过程方法过程方法5.5.质量方针和质量目标质量方针和质量目标6.6.最高管理者在质量管理体系中的作用最高管理者在质量管理体系中的作用7. 7. 文件文件8. 8. 质量管理体系评价质量管理体系评价9. 9. 持续改进持续改进10.10.统计技术的作用统计技术的作用11.11.质量管理体系和其它管理体系的质量管理体系和其它管理体系的 关注点关注点12.12.质量管理体系与优秀模
40、式之间的质量管理体系与优秀模式之间的 关系关系第四章第四章 基本术语基本术语一一.特性和质量特性特性和质量特性二二.要求要求三三.质量质量四四.过程、产品和程序过程、产品和程序五五.质量管理质量管理六六.体系、管理体系、质量管理体系体系、管理体系、质量管理体系七七.不合格和缺陷不合格和缺陷八八.设计和开发设计和开发4.1 4.1 特性和质量特性的概念特性和质量特性的概念 定义定义特性：可区分的特征特性：可区分的特征质量特性：产品、过程或体系与要质量特性：产品、过程或体系与要 求有关的固有特性求有关的固有特性4.2 4.2 要求的概念要求的概念要求的定义：明示的、通常隐含的或必要求的定义：明示的
41、、通常隐含的或必 须履行的需求或期望。须履行的需求或期望。4.3 4.3 质量的概念质量的概念质量的定义：一组固有特性满足要求质量的定义：一组固有特性满足要求 的程度。的程度。4.4 4.4 过程、产品、和程序的概念过程、产品、和程序的概念4.4.1 4.4.1 过程过程定义：一组将输入转化为输出的相互关定义：一组将输入转化为输出的相互关 联或相互作用的活动。联或相互作用的活动。4.4.2 4.4.2 程序程序定义：为进行某项活动或过程所规定定义：为进行某项活动或过程所规定 的途径。的途径。4.4.3 4.4.3 产品产品1.1.定义：过程的结果。定义：过程的结果。注：有下述四种通用的产品类别
42、注：有下述四种通用的产品类别v 服务（如运输）服务（如运输）v 软件（如计算机程序、字典）软件（如计算机程序、字典）v 硬件（如发动机零件）硬件（如发动机零件）v 流程性材料（如润滑油）流程性材料（如润滑油）4.5 4.5 质量管理的概念质量管理的概念（一）（一） 定义：在质量方面指挥和控定义：在质量方面指挥和控 制组织的协调的活动。制组织的协调的活动。4.6 4.6 体系、管理体系、质量管理体系、管理体系、质量管理 体系的概念体系的概念定义定义v体系（系统）：相互关联或相互作用体系（系统）：相互关联或相互作用 的一组要素。的一组要素。v管理体系：建立方针和目标并实现这管理体系：建立方针和目标
43、并实现这 些目标的体系。些目标的体系。v质量管理体系：在质量方面指挥和控质量管理体系：在质量方面指挥和控 制组织的管理体系。制组织的管理体系。4.7 4.7 不合格和缺陷不合格和缺陷定义定义v不合格：未满足要求。不合格：未满足要求。v缺陷：未满足与预期或规定用途有缺陷：未满足与预期或规定用途有 关的要求。关的要求。4.8 4.8 设计和开发的概念设计和开发的概念定义：定义： 将要求转换为产品、过程或体系将要求转换为产品、过程或体系的规定的特性或规范的一组过程。的规定的特性或规范的一组过程。第五章调整和故障处理第五章调整和故障处理 焊管机组是焊管生产线的主要设焊管机组是焊管生产线的主要设备，机组
44、的正常运行对于提高生产备，机组的正常运行对于提高生产效率，增长经济效益，保障产品质效率，增长经济效益，保障产品质量等，都起到了至关重要的作用。量等，都起到了至关重要的作用。所以焊管机组的调整以及故障的准所以焊管机组的调整以及故障的准确判断和及时处理就显得尤为重要。确判断和及时处理就显得尤为重要。下面我们着重从以上两个方面加以下面我们着重从以上两个方面加以探讨。探讨。调整和故障处理（续）调整和故障处理（续）调整的基本原则：调整的基本原则：（1 1） 正确调整成型底线是一条水平直线或具有一定下山正确调整成型底线是一条水平直线或具有一定下山量的下山直线。量的下山直线。（2 2）正确调整成型第一架至末
45、架各架孔型中心在一条直）正确调整成型第一架至末架各架孔型中心在一条直线上。线上。（3 3）正确调整各架水平轴中心线都是水平线，上下辊平）正确调整各架水平轴中心线都是水平线，上下辊平行，两侧辊缝相等。行，两侧辊缝相等。（4 4）调整各架水平辊的辊缝比带钢厚度略大）调整各架水平辊的辊缝比带钢厚度略大0.30.30.5mm0.5mm。（5 5）调整各架立辊孔型及底线和水平辊保持一致。）调整各架立辊孔型及底线和水平辊保持一致。（6 6）轧辊几何尺寸、表面精度应符合图纸尺寸。）轧辊几何尺寸、表面精度应符合图纸尺寸。（7 7）轧辊与牌坊架应固定牢固可靠。）轧辊与牌坊架应固定牢固可靠。（8 8）轧辊应转动灵
46、活。）轧辊应转动灵活。（9 9）正常生产中，密切注视带钢在成型机内的运动情况，）正常生产中，密切注视带钢在成型机内的运动情况，随时调整消除成型过程中所发生的故障和缺陷。随时调整消除成型过程中所发生的故障和缺陷。一一 调整调整 我们这里所说的调整是指孔型安装时的调整工作，只要管坯能够从机组里正常平稳的运行，生产出合格的产品来，就可以说完成了调整任务。在以后的生产中所进行的一系列调整工作应该归纳到故障的处理中。就焊管机组的调整而言应该分为以下几个步骤进行. （一）（一） 准备工作准备工作 准备工作主要是指轧辊质量的检查和设备状况的检查。1 1 轧辊检查轧辊检查 轧辊质量的检查应该把重点放在轧辊的孔
47、型上。在检查时用孔型样板认真的检查各道轧辊的孔型是否符合设计要求，否则要剔除，不能安装使用。除此以外，还要注意轧辊的底径尺寸，因为保证各道轧辊在同步运转时配辊的关键数据。成双配对的轧辊要保证尺寸大小相等，形状完全一样。 2.2.设备检查设备检查 在设备检查时，可以用下述几句话概括总结，即：“平辊要平，立辊要直，轧辊定位不串动，滑动件灵活不摆动，调整自如不劲”。该固定的必须固定，该灵活的必须灵活。不能有“调不动，动而晃，来回串”的现象。3.3.找正找正 轧辊孔型的找正是调整工作的第一步，找正时可选用0.5mm的钢丝线，从成型机的喂入辊到飞锯机后辊道的第一个辊子为基本长度，确定好轧制线的中心位置后
48、，将钢丝线拉紧固定，钢丝线的高度位置要略高于平辊底径部位2 mm以上(右图)，这样可以防止钢丝线与孔型弧面接触而影响孔型的找正效果。这条钢丝线就是孔型找正时的中心基准线。钢丝线3.1 3.1 平辊找正平辊找正 3.1.1 3.1.1 用固定套找正用固定套找正 根据各道孔型轧辊的厚度不同配置了不同厚度的固定垫套(右图)，这种方法操作简单，安装时间短。但是这种找正方法，在零部件加工精度达不到要求时，组装后容易产生累计误差，直接影响着孔型找正的效果。平辊套 3.1.2 3.1.2 用锁母套找正用锁母套找正 用锁母配合调整轧辊在轴上的位置(右上图)，使每道轧辊的孔型中心都能够与中心线重合。孔型中心的定
49、位是用专用样板(右下图)检查。检查时，将样板放入被找正的孔型内，然后缓慢抬起上端，当钢丝线能够顺利地落入样板的中心槽内，便说明孔型的中心位置正确，否则就需要做轴向移动调整。这是一种比较简单的找正方法。 锁母套3.1.2 3.1.2 用锁母套找正用锁母套找正 上平辊的找正以下平辊为基准。先计算出上下平辊的轴间距后上平辊的找正以下平辊为基准。先计算出上下平辊的轴间距后将上平辊调至水平位置。轴间距计算方法按下式进行。将上平辊调至水平位置。轴间距计算方法按下式进行。 开口孔型轴间距计算：开口孔型轴间距计算： H=DH=D下下+D+D上上/2+t-/2+t- 封闭孔型轴间距计算：封闭孔型轴间距计算： H
50、= DH= D下下 + 2R -+ 2R - 式中式中 D D下下: :下辊底径，下辊底径，mmmm； D D上上: :上辊外径，上辊外径，mmmm； t t：管坯厚度，：管坯厚度，mmmm； R R：定径孔型半径，：定径孔型半径，mmmm； ：压下系数：压下系数(0(01 10 05)5)。 式中系数式中系数的压下量，主要根据管坯的厚度，管子的外径减的压下量，主要根据管坯的厚度，管子的外径减量和规格大小，以及轴径和轴的弹性变形等实际情况而选择压下量和规格大小，以及轴径和轴的弹性变形等实际情况而选择压下量的大小。但是量的大小。但是在成型机上不能出现冷轧现象在成型机上不能出现冷轧现象。压下量选的
