高頻焊接質(zhì)量控制的要點(diǎn)

     影響高頻焊接質(zhì)量的因素很多，而且這些因素在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)互相作用，一個(gè)因素變了，其它的因素也會(huì)隨著它的改變而改變。所以，在高頻調(diào)節(jié)時(shí)，只注意到頻率，電流或者擠壓量等局部的調(diào)節(jié)是不夠的，這種調(diào)整根據(jù)整個(gè)成型系統(tǒng)的具體條件，從與高頻焊接有關(guān)聯(lián)的所有方面來調(diào)整。高頻焊接后排除空氣，方法是:用工具按實(shí)焊點(diǎn)，排出多余的空氣，達(dá)到焊點(diǎn)飽滿的目的。

　　1、頻率

　　高頻焊接時(shí)的頻率對(duì)焊接有影響的，因?yàn)楦哳l頻率影響到電流在鋼板內(nèi)部的分布性。選用頻率的高低對(duì)于焊接的影響主要是焊縫熱影響區(qū)的大小。從焊接效率來說，應(yīng)盡可能采用較高的頻率。100KHz的高頻電流可穿透鐵素體鋼0.1mm,400KHz則只能穿透0.04mm，即在鋼板表面的電流密度分布，后者比前者要高近2.5倍。在生產(chǎn)實(shí)踐中，焊接普碳鋼材料時(shí)一般可選取350KHz~450KHz的頻率;焊接合金鋼材料，焊接10mm以上的厚鋼板時(shí)，可采用50KHz~150KHz那樣較低的頻率，因?yàn)楹辖痄搩?nèi)所含的鉻，鋅，銅，鋁等元素的集膚效應(yīng)與鋼有差別。國(guó)外高頻設(shè)備生產(chǎn)廠家已經(jīng)大多采用了固態(tài)高頻的新技術(shù)，它在設(shè)定了一個(gè)頻率范圍后，會(huì)在焊接時(shí)根據(jù)材料厚度，機(jī)組速度等情況自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)頻率。

　　2、焊接方式

　　高頻焊接有兩種方式:接觸焊和感應(yīng)焊。

　　接觸焊是以一對(duì)銅電極與被焊接的鋼管兩邊部相接觸，感應(yīng)電流穿透性好，高頻電流的兩個(gè)效應(yīng)因銅電極與鋼板直接接觸而有效利用，所以接觸焊的焊接效率較高而功率消耗較低，在高速低精度管材生產(chǎn)中有了廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)厚的鋼管時(shí)一般也都需要采用接觸焊。但是接觸焊時(shí)有兩個(gè)缺點(diǎn):一是銅電極與鋼板接觸，磨損很快;二是由于鋼板表面平整度和邊緣直線度的影響，接觸焊的電流穩(wěn)定性較差，焊縫內(nèi)外毛刺較高，在焊接薄壁管時(shí)一般不采用。

　　感應(yīng)焊是以一匝或多匝的感應(yīng)圈套在被焊的鋼管外，多匝的效果好于單匝，但是多匝感應(yīng)圈制作安裝較為困難。感應(yīng)圈與鋼管表面間距小時(shí)效率較高，但容易造成感應(yīng)圈與管材之間的放電，一般要保持感應(yīng)圈離鋼管表面有5~8mm的空隙為宜。采用感應(yīng)焊時(shí)，由于感應(yīng)圈不與鋼板接觸，所以不存在磨損，其感應(yīng)電流較為穩(wěn)定，焊接時(shí)的穩(wěn)定性，焊接時(shí)鋼管的表面，焊縫平整，在生產(chǎn)如API等管子時(shí)，基本上都采用感應(yīng)焊的形式。

　　3、輸入功率

　　高頻焊接時(shí)的輸入功率控制很重要。功率太小時(shí)管坯坡口加熱不足，達(dá)不到焊接溫度，會(huì)造成虛焊，脫焊，夾焊等未焊合缺陷;功率過大時(shí)，則影響到焊接穩(wěn)定性，管坯坡口面加熱溫度大大高于焊接所需的溫度，造成嚴(yán)重噴濺，針孔，夾渣等缺陷，這種缺陷稱為過燒性缺陷。高頻焊接時(shí)的輸入功率要根據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整確定，不同成型方式，不同的機(jī)組設(shè)備，不同的材料鋼級(jí)，都需要我們從生產(chǎn)線去總結(jié)，編制適合自己機(jī)組設(shè)備的高頻工藝。

　　4、焊接速度

　　焊管機(jī)組的成型速度受到高頻焊接設(shè)備速度的制約，機(jī)組速度可以開得較快，達(dá)到100米/分鐘，世界上已有機(jī)組速度甚至于達(dá)到400米/分鐘，而高頻焊接特別是感應(yīng)焊只能在60米/分鐘以下，超過10mm的鋼板成型，機(jī)組生產(chǎn)的成型速度實(shí)際上只能達(dá)到8~12米/分鐘。

　　焊接速度影響焊接質(zhì)量。焊接速度提高時(shí)，縮短熱影響區(qū)，從熔融坡口擠出氧化層;反之，當(dāng)焊接速度很低時(shí)，熱影響區(qū)變寬，會(huì)產(chǎn)生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質(zhì)量變差。當(dāng)然，焊接速度受輸出功率的限制，不可能提得很高。

　　機(jī)組操作經(jīng)驗(yàn)顯示，2~3mm的鋼管焊接速度可達(dá)到40米/分鐘，4~6mm的鋼管焊接速度可達(dá)到25米/分鐘，6~8mm的鋼管焊接速度可達(dá)到12米/分鐘，10~16mm的鋼管焊接速度在12米/分鐘以下。接觸焊時(shí)速度可高些，感應(yīng)焊時(shí)要低些。

　　5、焊接壓力

　　焊接壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論計(jì)算認(rèn)為焊接壓力應(yīng)為100~300MPa，但實(shí)際生產(chǎn)中這個(gè)區(qū)域的真實(shí)壓力很難測(cè)量。一般都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算，換算成管子邊部的擠壓量。不同的壁厚取不同的擠壓量，通常2mm以下的擠壓量為:3~6mm時(shí)為0.5t~t;6~10mm時(shí)為0.5t;10mm以上時(shí)為0.3t~0.5t。