焊管史话之十四+多级频率焊接年代（上）.pdfVIP

焊管史话之十四 多级频率焊接年代 (上) 1935年，正值美国钢管行业蒸蒸 日上之时，共和 国钢铁公司拥有的Johnston电焊钢管专利宣告 失效。此后焊管技术进步层出不穷，不断有新的竞争者介入 ，俄亥俄州克利夫兰的Yoder公司是其 中 的佼佼者。到 1940年 ，Yoder公司就 已经开发 出旋转变压器和低频 电阻焊两大技术 ，其 中焊接频率 为 180-360Hz。正是这两项关键技术，使焊接效率和焊管质量均有 了本质性的改进。具有现代 的全 流程ERW 生产工艺技术基本形成，通过采用新技术的这些机纽开始生产焊接锅炉管等严苛条件下使 用的高端焊管。二次世界大战之后 ，焊管机组从 Yoder公司和辐深公司开始向全世界推广。 1 专利失效后焊管制造业的壮大 在 Johnston专利保护期 内，电焊钢管工艺技术由共和国钢铁公司不断改进而趋于成熟，应用范围 稳步扩张。许多钢管制造和装备制造企业对之窥视 已久，准备专利一旦失效即刻开始进军焊管行业。 尽管美国从 1929年开始经历了经济大萧条，但钢管行业却呈现增长态势，特别是 1935年Johnston专 利失效后，焊管制造业开始飞速发展 。 Yoder公司是当时最活跃的焊管装备制造商，除此之外还有美国辐深公司、MacKay公司等，原来 从事无缝钢管装备制造的Aetna公司也加入焊管装备制造的队伍。 Johnston专利失效后呈现 出的相互竞争局面，极大促进 了焊管技术的发展。期间Yoder公司完成 了一系列卓有成效的研究探索，甚至建立了一套专门用于研究的实验机组。其 中旋转变压器和低频焊 接技术的组合是那个时代最伟大的技术进步，也因此开创 了焊管技术的新时代。 2 旋转变压器技术 初期的焊机直接把工频 电流输入变压器初级，变压器次级通过 电刷把工频 电流导入 电极辊。电刷承受 低电压、高电流，非常容易打火损坏，既限制了焊机能力，又带来了令人头痛的维护问题。尽管对电刷结 构进行了各种改进，但始终无法本质性地改变电刷打火损坏的问题，焊机效率始终处于45％--50％。 历经多次尝试之后，旋转变压器成为解决该问题的有效方案。首先变压器与 电极辊同时旋转，缩 短了次级 电路，显著降低 了功率损耗；其次消除了打火现象，使得大功率焊机设计成为可能。 实际上，旋转变压器方案早在 1923年就 由Newark钢管公司的E．Snodgrass申请 了专利 ，但不知何 因却一直没有得到推广。直到1938年后，以Yoder公司为首的设备制造商开始再次争先申请旋转变压器 的专利，而恰逢E．Snodgrass专利失效之时，其中Yoder公司和辐深公司的专利均得到了实际应用，对旋 转变压器的不断改进一直持续到1960年代后期。图1为世界上首台空冷旋转变压器结构示意图。 图1 世界上首台空冷旋转变压器 (E．Snodgra~专利) 旋转变压器显著提高了焊机效率，从原来的45％一50％提高到80％～90％，这使得大功率焊机成 为可能，从而开拓了中大直径厚壁电阻焊管生产的新领域。 (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)