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高频焊接质量控制的要点

发布日期:2018-06-22 作者:比亚特自动化设备有限公司 点击:

     影响高频焊接质量的因素很多,而且这些因素在同一个系统内互相作用,一个因素变了,其它的因素也会随着它的改变而改变。所以,在高频调节时,只注意到频率,电流或者挤压量等局部的调节是不够的,这种调整根据整个成型系统的具体条件,从与高频焊接有关联的所有方面来调整。高频焊接后排除空气,方法是:用工具按实焊点,排出多余的空气,达到焊点饱满的目的。

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  1、频率


  高频焊接时的频率对焊接有影响的,因为高频频率影响到电流在钢板内部的分布性。选用频率的高低对于焊接的影响主要是焊缝热影响区的大小。从焊接效率来说,应尽可能采用较高的频率。100KHz的高频电流可穿透铁素体钢0.1mm,400KHz则只能穿透0.04mm,即在钢板表面的电流密度分布,后者比前者要高近2.5倍。在生产实践中,焊接普碳钢材料时一般可选取350KHz~450KHz的频率;焊接合金钢材料,焊接10mm以上的厚钢板时,可采用50KHz~150KHz那样较低的频率,因为合金钢内所含的铬,锌,铜,铝等元素的集肤效应与钢有差别。国外高频设备生产厂家已经大多采用了固态高频的新技术,它在设定了一个频率范围后,会在焊接时根据材料厚度,机组速度等情况自动跟踪调节频率。


  2、焊接方式


  高频焊接有两种方式:接触焊和感应焊。


  接触焊是以一对铜电极与被焊接的钢管两边部相接触,感应电流穿透性好,高频电流的两个效应因铜电极与钢板直接接触而有效利用,所以接触焊的焊接效率较高而功率消耗较低,在高速低精度管材生产中有了广泛应用,在生产厚的钢管时一般也都需要采用接触焊。但是接触焊时有两个缺点:一是铜电极与钢板接触,磨损很快;二是由于钢板表面平整度和边缘直线度的影响,接触焊的电流稳定性较差,焊缝内外毛刺较高,在焊接薄壁管时一般不采用。


  感应焊是以一匝或多匝的感应圈套在被焊的钢管外,多匝的效果好于单匝,但是多匝感应圈制作安装较为困难。感应圈与钢管表面间距小时效率较高,但容易造成感应圈与管材之间的放电,一般要保持感应圈离钢管表面有5~8mm的空隙为宜。采用感应焊时,由于感应圈不与钢板接触,所以不存在磨损,其感应电流较为稳定,焊接时的稳定性,焊接时钢管的表面,焊缝平整,在生产如API等管子时,基本上都采用感应焊的形式。


  3、输入功率


  高频焊接时的输入功率控制很重要。功率太小时管坯坡口加热不足,达不到焊接温度,会造成虚焊,脱焊,夹焊等未焊合缺陷;功率过大时,则影响到焊接稳定性,管坯坡口面加热温度大大高于焊接所需的温度,造成严重喷溅,针孔,夹渣等缺陷,这种缺陷称为过烧性缺陷。高频焊接时的输入功率要根据管壁厚度和成型速度来调整确定,不同成型方式,不同的机组设备,不同的材料钢级,都需要我们从生产线去总结,编制适合自己机组设备的高频工艺。


  4、焊接速度


  焊管机组的成型速度受到高频焊接设备速度的制约,机组速度可以开得较快,达到100米/分钟,世界上已有机组速度甚至于达到400米/分钟,而高频焊接特别是感应焊只能在60米/分钟以下,超过10mm的钢板成型,机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/分钟。


  焊接速度影响焊接质量。焊接速度提高时,缩短热影响区,从熔融坡口挤出氧化层;反之,当焊接速度很低时,热影响区变宽,会产生较大的焊接毛刺,氧化层增厚,焊缝质量变差。当然,焊接速度受输出功率的限制,不可能提得很高。


  机组操作经验显示,2~3mm的钢管焊接速度可达到40米/分钟,4~6mm的钢管焊接速度可达到25米/分钟,6~8mm的钢管焊接速度可达到12米/分钟,10~16mm的钢管焊接速度在12米/分钟以下。接触焊时速度可高些,感应焊时要低些。


  5、焊接压力


  焊接压力也是高频焊接的主要参数。理论计算认为焊接压力应为100~300MPa,但实际生产中这个区域的真实压力很难测量。一般都是根据经验估算,换算成管子边部的挤压量。不同的壁厚取不同的挤压量,通常2mm以下的挤压量为:3~6mm时为0.5t~t;6~10mm时为0.5t;10mm以上时为0.3t~0.5t。


 


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