管子高頻焊接過(guò)程的效率優(yōu)化以及原理

管子高頻焊接過(guò)程的效率優(yōu)化

高頻焊接工藝是生產(chǎn)焊管最廣泛采用的方法，它通過(guò)在開(kāi)口管閉合點(diǎn)之前施加或感應(yīng)橫跨帶鋼邊緣的電流來(lái)加熱金屬，并通過(guò)擠壓輥施壓管坯，將融化的金屬和夾雜物擠出焊接熔池，形成鍛造焊縫。但是這一領(lǐng)域仍有很多值得改進(jìn)的空間。通過(guò)在原有基礎(chǔ)的配置上對(duì)管子高頻焊接工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)改造并有效操作，可以?xún)?yōu)化焊接過(guò)程，提高焊接效率，大幅降低成本。

影響焊機(jī)高效操作的因素主要包括：管坯邊緣狀態(tài)、V角長(zhǎng)度和角度、鐵氧體（磁棒）位置與長(zhǎng)度、線圈位置與距離開(kāi)口角長(zhǎng)度、阻抗器類(lèi)型、線圈設(shè)計(jì)以及焊機(jī)頻率。

合理的配置與設(shè)計(jì)能大幅節(jié)約用電量，提高管子及焊縫質(zhì)量，減少停機(jī)時(shí)間并提高效率，大幅減少生產(chǎn)成本。

管子高頻焊接是一種適應(yīng)性很強(qiáng)的工藝流程，在多數(shù)情況下，甚至是在設(shè)置錯(cuò)誤的情況下都能夠生產(chǎn)出可接受的管子。但合理設(shè)置的主要?jiǎng)訖C(jī)是它能夠大幅節(jié)約用電量從而降低成本。以人民幣1元／kWh計(jì)算，一個(gè)400kW的焊機(jī)每周工作60小時(shí)，每年消耗的電能約為120萬(wàn)人民幣。在很多情況下，僅依靠?jī)?yōu)化焊接過(guò)程就能夠減少20~30％的能量消耗，每年可以節(jié)約數(shù)十萬(wàn)人民幣的成本。這種“微調(diào)”除了能提高產(chǎn)品質(zhì)量，更能減少停機(jī)時(shí)間，減少電能消耗并提高收益率。

我們通過(guò)計(jì)算可以得知，厚度為1.5mm的鋼板以100m/分鐘的焊接速度進(jìn)行邊部焊接實(shí)際所需的能量不超過(guò)20kW，然而任何熟悉感應(yīng)焊接的人都知道它一般至少需要100kW。焊機(jī)產(chǎn)生能量的4/5都耗費(fèi)在加熱管子的其他部分，以及線圈、阻抗器、擠壓輥和機(jī)架本體，而不是最需要加熱的熱影響區(qū)。減少能量損耗的關(guān)鍵是合理設(shè)置線圈、阻抗器和管子軋機(jī)。

高頻焊接原理

高頻焊接是電阻焊(ERW)的一種。在開(kāi)口管閉合點(diǎn)之前施加（高頻接觸)）或者感應(yīng)（高頻感應(yīng)）橫跨帶鋼邊緣的電流沿著帶鋼邊緣流向匯合點(diǎn)，并迅速加熱金屬。通過(guò)給擠壓輥施加壓力，加熱金屬將接觸并形成熱擴(kuò)散接頭。巨大的壓力可以把熔化的金屬和夾雜物擠出焊接熔池，因此，這種焊縫是由鍛造產(chǎn)生的，不同于其它大多數(shù)焊接工藝是鑄造的結(jié)果，鍛焊是目前最堅(jiān)固的焊接結(jié)構(gòu)之一。

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