1.焊接
大口径直缝钢管一般采用高频焊接,高频焊接是一种感应焊(或压力接触焊),它无需焊缝填充料,无焊接飞溅,焊接热影响区窄,焊接成型美观,焊接机械性能良好等优点,因此在钢管的生产中受到广泛的应用。根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应,使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态,经滚轮的挤压,使对接焊缝实现晶间接合,从而达到焊缝焊接之目的,冷却后形成一条牢固的直缝焊缝。
2.焊缝间隙
将带钢送入焊管机组,经多道轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。
3.焊接温度
低碳钢材质,焊接温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。焊接温度主要通过调节高频涡流热功率和焊接速度来控制。当输入热量不足时,被加热的焊缝边缘达不到焊接温度,金属组织仍然保持固态,形成未熔合或未焊透;当输入热量过大时,被加热的焊缝边缘超过焊接温度,产生过烧或熔滴,使焊缝形成熔洞。
焊接电流和电弧电压
焊接电流和电弧电压对焊缝形状和焊接质量有着重要的影响,是五丝埋弧焊重要的焊接参数。根据三丝埋弧焊工艺,五丝焊的焊接电流和电弧电压也是按照1丝大电流、小电压逐步过渡到5丝小电流、大电压的方式进行设置的。1丝的电流在焊接电源容量许可的情况下,尽可能选择大电流,以在获得足够熔深的情况下有较高的焊接速度。后随4根焊丝的电流按前一丝电流的70%~90%比例进行选择,坡口较大需要较多的焊丝熔敷金属时,选择比例上限:若需降低焊缝余高减少熔敷金属量时,选择比例的下限。
在电弧稳定燃烧的情况下,1丝应尽可能选择较小电压,以增加1丝电弧的熔深,经焊接试验优化,一般在31~34V范围内较佳,焊接电流较大或焊丝较粗时可选择上限,反之选择下限:后随4根焊丝的电压按依次增大1~3V进行选择,5丝的电弧电压一般在39~43V范围内。