焊管史话之十六低频电阻焊管技术的成熟（中）.pdfVIP

焊管史话之十六 低频 电阻焊管技术的成熟 (中) 2 低频 电阻焊管关键技术 2-3 精 密成型 钢带应平缓成型以适合电极辊和焊接辊形成的焊接喉区，平缓精密的成型对焊接质量和防止电极辊损坏至关重要。精成 型机架的翅片可以起到磨光钢带边部的作用 ，同时保持 V形区的正确角度和位置 。离开最后一架精成型机架时 ，开 口管略 呈桃形断面 ，电极辊槽将之整形为圆形。在最后精成型机架后设置有焊缝导向装置，引导焊缝对中进入焊接区。原则上钢带 的两个边越平行越好 ，这样使得在壁厚方向挤压量、电流密度和焊接温度趋于均布，形成良好焊接。 2．4 焊接速度与 电流频 率的匹配 低频焊接原理上是连续点焊过程 ，每半个 电流周期对应一个针脚现象 ，存在一个电流峰值点和 电流谷值点，热量 将从峰值区传向谷值区。如果在电流谷值区焊接热量显著不足，将呈现周期性可见的针脚现象。 针脚密度以每英寸长度 的针脚数计量 ， n=10F／v， 式中：n一针脚密度 ，即每英寸针脚数量 ； 电流频率 ，即每秒电流周期数 ； 一焊接速度 ，ft／min。 根据生产实践经验，对于沸腾钢 ，保证焊接质量的针脚密度极限约为 10，对应的针脚长度为2．5mm。当焊接频率 为50Hz时，最高的焊接速度为 15m／rain；对应 180Hz时的最高速度是55rrdmin。 中碳钢和低合金钢热传导性 比低碳钢差 ，因此应采用更低 的焊接速度 ，如果保持或增加焊接热量输入而不降低焊 接速度 ．对于这些钢种将产生火花飞溅 ．导致严重不 良焊接。 2．5 合适的焊接 热量输入 焊接电流可 以用下面的经验公式估算 ． 1=kt ． 式 中：，-焊接 电流 ，A； 一加热系数 ；一壁厚 ，mm； 一焊接速度 ，m／min。 加热系数表示热量转化 ．标准值为2600，实际值随着钢种、钢管规格、焊接类型而变化。当钢管径厚 比保持不变 时，加热系数随着钢管外径增加而降低 。当钢管外径不变时，加热系数随着钢管壁厚增加而略有降低。 上述公式仅给出焊接电流的理论参考值 ，实际生产过程中，还需要根据毛刺大小和状态、焊接点的颜色以及压扁、扩口 等试验结果进行实时调整 。但无论如何，输人的焊接热量不得偏离最佳值的5％，否则将得不到合格 的焊接质量。 2．6 电流密度 的限制 低频 电阻焊采用旋转 的电极辊 ，电流集 中在狭窄的焊接喉区，因此当电流密度超过一定值时，将产生过烧而不能 焊接 。BW公司首先试验确定极限电流密度为 155A／mm ，该结论亦得到其他公司的证实。 电极辊与钢管的接触面积与钢管外径成正 比．随着钢管外径 的增加 ，接触面积增加 ，电流密度降低 ，焊接越容易 进行。与此相反 ，对于小 口直径厚壁管 ，需要更大的电流密度 ，难 以实现焊接 。因此对于小直径厚壁管 ，需要更高的 成型焊接技术和操作水平。 2．7 维持电极辊表面良好状态 焊接电流的导人极敏感于电极辊和钢管表面的接触条件。接触压力需根据经验精心调整 。即使压下螺丝偏离正常 位置(松动 1mm)，也可能导致 因热量分布不均而无法焊接 。然而压力太大时，电极辊会划伤钢管表面。 正是由于焊接对接触面的敏感性，一般每班需要停机 1～2次维护电极辊 ，修磨 电极辊表面 ，修复热变形和表面粗 糙处。 2．8 挤 压 的控 制 电阻焊接本质上是锻焊过程 ．需要对加热的钢带边缘施加一定挤压力形成焊接。 表 1 挤压量的参考值 焊接挤压辊覆盖钢管圆周 50％一80％的范围，可 以施加 10—2OkN的横 向挤压力 。锻 焊挤压力的大小取决于挤压量 ，即钢管圆周周长的减缩量 。挤压量大小见表 1。 焊接挤压辊位于 电极辊之后 ，随着温度的增加 ，从钢带边缘 的间隙中产生火 花 ，伴随着热量 的传导深透 ，经挤压形成焊接 。半镇定钢和高碳钢热传导性差，难 以快速达到焊接温度 ，需要一定幅度地降低焊接速度 。为了提高焊接速度 ，有时把 电极辊向远离焊接挤压辊的方向调整，以便加长加热区间，特别是对于小直径厚壁管该方法十分有效。但 电极辊不能 移动过大距离，否则焊接结合力下降，焊接质量变坏。 (未完待续) (本篇内容由北京钢铁研究总院新冶高科技集 团有限公司韩宝云编写)