直缝高频焊接钢管的生产工艺流程

直缝烧焊钢管是经过高频烧焊机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝烧焊而成钢管。钢管的式样可以是圆形的，也可以是方形或异形的，它决定于于焊后的定径轧制。烧焊钢管的材料主要是：低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低硼钢或其它钢材。直缝钢管高频烧焊的出产工艺流程如下所述：
　　   
流程图

高频烧焊
　　高频烧焊是依据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡电流热效应，使焊缝边缘的钢材部分加热到熔化状况，经虎符的挤压，使对接焊缝成功实现晶间结合，因此达到焊缝烧焊之目标。高频焊是一种感应焊（或压力电阻焊），它无须焊缝补充料，无烧焊飞溅，烧焊热影响区窄，烧焊成型好看，烧焊机械性能令人满意等长处，因为这个在钢管的出产中遭受广泛的应用。
　　钢管的高频烧焊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，形成一个剖面断裂的圆形管坯，在管坯内接近感应线圈核心近旁旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯张嘴处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的效用下，管坯张嘴处边缘萌生坚强雄厚而集中的热效应，使焊缝边缘迅疾加热到烧焊所需温度经压辊挤压后，熔化状况的金属成功实现晶间结合，冷却后形成一条坚固的对接焊缝。
高频焊管机组
　　直缝钢管的高频烧焊过程是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组一般由滚压成型、高频烧焊、挤压、冷却、定径、飞锯截断等器件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻滚转动机架；电气局部主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表半自动扼制装置等组成。现以φ165mm高频焊管机组为例，其主要技术参变量如下所述：   
直缝钢管

3.1 焊管成品
　　圆管外径： φ111~165mm
　　方管： 50×50~125×125mm
　　长方形管： 90×50~160×60~180×80mm
　　成品管壁厚：2~6mm
　　3.2 成型速度： 20~70米/分钟
　　3.3 高频感应器：
　　热功率： 600KW
　　输出频率： 200~250KHz
　　电源： 三相380V 50Hz
　　冷却： 水冷
　　激发鼓励电压： 750~1500V
高频激发鼓励电路
　　高频激发鼓励电路（又叫作高频振动电路），是由安装在高频发生器内的大型真空管和振动槽路组成，它是利用真空管的放大效用，在真空管接通灯丝和阳极时，把阳极输出信号正反馈到栅极，形成自激振动回路。激发鼓励频率的体积决定于于振动槽路的电气参变量（电压、电流、电容和电感）。
直缝钢管高频烧焊工艺
　　5.1 焊缝空隙的扼制
　　将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢渐渐卷起，形成有张嘴空隙的圆形管坯，调试挤压辊的压下量，使焊缝空隙扼制在1~3mm，并使焊口两端齐平。如空隙过大，则导致邻近效应减损，涡电流卡路里不充足，焊缝晶间结合不好而萌生未熔合或出现裂缝。如空隙过小则导致邻近效应增大，烧焊卡路里过大，导致焊缝烧损；还是焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝外表品质。
　　5.2 烧焊温度扼制
　　烧焊温度主要受高频涡电流热功率的影响，依据公式（2）可知，高频涡电流热功率主要受电流频率的影响，涡电流热功率与电流激发鼓励频率的平方成正比；而电流激发鼓励频率又受激发鼓励电压、电流和电容、电感的影响。激发鼓励频率公式为：
　　f=1/[2π(CL)1/2]...(1)
　　式中：f-激发鼓励频率(Hz)；C-激发鼓励回路中的电容(F)，电容=电量/电压；L-激发鼓励回路中的电感，电感=磁通量/电流
　　上式可知，激发鼓励频率与激发鼓励回路中的电容、电感二次方根成反比、还是与电压、电流的二次方根成正比，只要变更回路中的电容、电感或电压、电流即可变更激发鼓励频率的体积，因此达到扼制烧焊温度的目标。对于低碳钢，烧焊温度扼制在1250~1460℃，可满意管壁厚3~5mm焊透要求。额外，烧焊温度亦可经过调节烧焊速度来成功实现。
　　当输入卡路里不充足时，被加热的焊缝边缘达不到烧焊温度，金属团体毅然维持固态，形成未熔合或未焊透；当输入热时不充足时，被加热的焊缝边缘超过烧焊温度，萌生过烧或熔滴，使焊缝形成熔洞。
　　5.3 挤压力的扼制
　　管坯的两个边缘加热到烧焊温度后，在挤压辊的挤压下，形成并肩的金属晶粒相互渗透、形成晶体，最后形成坚固的焊缝。若挤压力过小，形成并肩结晶体的数目就小，焊缝金属强度减退，受力后会萌生出现裂缝；假如挤压力过大，将会使熔化状况的金属被挤出焊缝，不惟减低了焊缝强度，并且会萌生数量多的里外毛刺，甚至于导致烧焊搭缝等欠缺。
　　5.4 高频感应圈位置的调节控制
　　高频感应圈应尽力靠近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，管用加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度减退；与之相反，焊缝边缘加热不充足，挤压后成型不好。
　　5.5 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，阻抗器的截平面或物体表面的大小一般应不小于钢管内径截平面或物体表面的大小的70百分之百，其效用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，萌生邻近效应，涡电流卡路里集中在管坯焊缝边缘近旁，使管坯边缘加热到烧焊温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，那里面心位置应相对固定在靠近挤压辊核心位置。开机时，因为管坯迅速运动，阻抗器受管坯内壁的摩擦而伤耗较大，需求常常改易。
　　5.6 焊缝经烧焊和挤压后会萌生焊疤，需求扫除净尽。扫除净尽办法是在机架上固定刃具，靠焊管的迅速运动，将焊疤刮平。焊管内里的毛刺普通不扫除净尽。
　　5.7 工艺举例
　　现以焊制φ32×2mm 直缝焊管为例，简述其工艺参变量：
　　带钢规格：2×98mm 带宽按中径展开加小量成型余量
　　钢材材质：Q235A
　　输入 励磁电压：150V 励磁电流：1.5A 频率：50Hz
　　输出 直流电压：11.5kV 直流电流：4A 频率：120000Hz
　　烧焊速度：50米/分钟
　　参变量调节：依据烧焊线能+羭縷的变动趁早调小曲节输出电压和烧焊速度。参变量固定后普通无须调试。
高频焊管的技术要求与品质检查验看
　　依据GB3092《低压流体输送用烧焊钢管》标准的规定，焊管的公称直径为6~150mm，公称壁厚为2.0~6.0mm，焊管的长度一般为4~10米，可按定尺或倍尺长度出厂。钢管外表品质应光溜，不准许有折叠、裂隙、分层、搭焊等欠缺存在。钢管外表准许有不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧灼和结疤等微小欠缺存在。准许焊缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。 

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