焊管史话之十一+电阻焊管制造工艺的发展.pdfVIP

· 72· 焊管 ．第34卷第9期．2011年9月 ●学 习 园地 焊管史话之十一 电阻焊管制造工艺的发展 1 Si／nnichsen低频 电阻焊工艺 大约在 1920年 ，挪威一个钢管制造商FrancisS~nnichsen，发 明了一种电焊钢管的制造工艺．并 最终在 1928年获得专利。图1所示为使用单相交流电焊机的操作原理。在图 1中．驱动辊输送辊式 成型的开 口钢管，同时焊缝引导装置引导钢管边部。两个电极辊接触到钢带边部的上表面，变压器的 副边侧对其施加低 电压大 电流，两个 电极辊之间形成交变电流。当边部加热到焊接温度 ．位于轧机后 部的侧辊挤压边部形成焊接 开始焊机 只使用三相交流电源的一相电，结果使得三相 交流电的负载非常不平衡 ，限制 了焊机的 能力。因此后来开始使用两相 电或三相交流电．见 图2 图2显示了三相交流电焊机的工作原理。六个电极轧辊组成三组顺序接触开 口钢管，每组均施加 交变电流。这样减 少了相 电的不平衡 ．使得 高功率焊机成为可能。 SiSnnichsen工艺没有电流在钢管两个边部 间的流动 ，因此电阻较小以至于有时不需要对钢带进行 酸洗 ．但仍然需要修边 Siinnichsen工艺存在的不足是 ：加热电流存在钢管的周向流动，产生一个非常大的加热区，尤其 对于小管径钢管 ，整个钢管都能达到炽热状态；因此轧辊不能施加很大的挤压力，导致焊接质量不甚 令人满意。同样的原因，此工艺不适应薄壁钢管，而且耗 电量很大。 Siinnichsen工艺仅适用于生产外径 12～100mm，壁厚 1～5mm 的钢 管，钢级至碳素钢 。生产 的钢 管主要用于水和燃气输送管、电缆管和机械用管等。单相电的焊接速度一般为2～20m／min，而三相交 流 电焊机可 以达到 50m／rain。当时，50m／min的焊接速度是最高记录。 Si~nnichsen工艺发明的时候 ．对接焊依然是最主要的钢管生产方式，因此引起 了很大的轰动。在欧洲 建立了几个使用此工艺的工厂，其 中的一些工厂生产运行了很长时间，甚至直到 19世纪 70或 80年代。 边辊 焊接辊 图 1 FrancisS~nnichsen低频焊管 图2 FrancisS~nnichsen低频焊管 工艺单相 交流 电焊机 工作原理 工艺三相交流 电焊机工作原理 2 搭接电阻焊工艺 首先轧制成带有搭接边的开缝钢管，然后 内部电极辊和外部电极辊对搭接边施加低 电压大电流，进 行挤压焊接。在焊接之前，搭接边必须洁净，可以对钢带进行酸洗，或对带边进行喷丸或抛光处理。 对于小直径管．内部 电极辊是一个由耐磨铜合金制作的滑杆 ，但是对于直径 40mm及 以上的钢 管可以使 用 电极辊。 起初焊管装置使用单相电源或直接使用交流发 电机 ，通过更换变压器触头来调整电流的大小。后 来发明了使用三相 电源的大功率焊机 。 对于壁厚小于 1．5mm的钢管在搭接焊接时电极辊能够承受得住挤压力。但是受辊子机械 强度所 限。钢管的焊缝处壁厚要 比管体厚。 搭接 电阻焊工艺可以应用到 中直径和低碳钢钢管，此法广泛应用于对接焊不擅长的薄壁钢管 (0-3～3mm)，但是很少用于厚壁管。此工艺可以焊接的最小管径是 20mm，最大管径没有技术限制。 该工艺非常适用于生产汽油桶和类似产品。对于薄壁钢管焊接速度可以达到 15m／min。除了焊缝 处的厚度与管体不同外，在 当时焊接质量属于非常优 良。 (本篇内容 由北京钢铁研究总院新冶高科技集团有限公司李胜峰、韩宝云编写)