直缝钢管焊接工艺和两个类型

高频焊接是根据电磁感应原理和（hé）交流电荷（hé）在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊（hàn）缝边缘的钢材局部（bù）加热到熔融状态（tài），经滚轮的（de）挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到（dào）焊缝焊（hàn）接（jiē）之目的。高频焊是一种感应（yīng）焊（或（huò）压力接触焊（hàn）），它无需焊缝（féng）填充（chōng）料，无焊接飞溅，焊接热（rè）影响（xiǎng）区窄（zhǎi），焊接成型美观，焊接（jiē）机械（xiè）性能等（děng）优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用（yòng）。

钢（gāng）管的高频（pín）焊接正是利用交（jiāo）流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断（duàn）开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转（zhuǎn）一（yī）个或一组阻抗器（磁（cí）棒（bàng）），阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应（yīng）和邻近效（xiào）应的作用下，管坯开口处边缘产生而集中的热效应，使焊缝边缘加热到焊接所需温度（dù）经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后（hòu）形成（chéng）一条牢固的对（duì）接焊缝。

焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据公式（2）可知，高频涡（wō）流热（rè）功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流（liú）激励频率的平（píng）方成（chéng）正（zhèng）比；而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为：

f=1/[2π(CL)1/2]...(1)

式中：f-激励频率(Hz)；C-激励回路中的（de）电容(F)，电容=电量（liàng）/电（diàn）压；L-激励回路中的电感，电感=磁通（tōng）量/电（diàn）流

上式可知，激励频率与激励回路中（zhōng）的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比，只要改变回路（lù）中的电容、电（diàn）感或电压、电流即可改变（biàn）激励频率的大小，从而达到控（kòng）制焊（hàn）接温度的（de）目的。对于低碳（tàn）钢，焊接（jiē）温度控制在1250~1460℃，可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外，焊接温度亦可（kě）通过调节焊接速度（dù）来（lái）实现。

当输入（rù）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（chí）固态，形（xíng）成未熔合或未焊透；当（dāng）输入热时不足（zú）时，被加（jiā）热（rè）的焊缝边缘超过焊接（jiē）温度，产生过烧或熔滴，使焊缝形成（chéng）熔洞。

直缝钢管的两种大类：

1、直缝高频焊管

直缝高频焊管是使用钢带（dài）(卷板)为原材料采用高频焊工艺，在生产线上连（lián）续（xù）生产的焊管。材料（liào）强度一般（bān）在450MPa以（yǐ）下，材质包括J55、L450、X60、Q235、Q345、Q420、Q460。直缝焊管的直径范围14-610mm，壁厚为1-23.8mm。

直缝高频焊管采用多机架式连续成型工艺，生产(生产速度15-40m/min)，生产线有完（wán）整的（de）定径、矫直（zhí）、整圆等设备，钢管在圆度、直线度及焊接方面较好。

2、直缝埋弧焊管

直缝埋弧焊（hàn）管是采用单（dān）张钢板为原料，通（tōng）过JCO或UO成型、埋弧焊或埋弧焊与其他焊接工艺组合进行生产。常（cháng）见的（de）有X70、X80、X120等。直（zhí）缝埋弧焊管直径范围406-1422mm，壁厚为8-44.5mm。

焊边加工（gōng）方面（miàn），采用铣边机加工方式进行；在成型方面，除采用常规的（de）JCO和（hé）UO技（jì）术外，部分厂家采用加的渐进式成型(PFP)技术（shù）、辊弯成型(RBE)技术；焊接方面，采用氩气保护或CO2气体保护的自动预焊机及的（de）多丝(4丝及5丝)内、外埋弧焊设备，并采用了方波电源和动（dòng）力波电源装置；扩径方面，全管长采用机械扩径；检验（yàn）方面，要对板（bǎn）材进行在线探伤，对钢管焊接后进行自动射（shè）线自动波探伤水压试（shì）验，扩径后进行二次在线或离线射线波探伤。

由于受到卷（juàn）板宽度和生产设备的限制（zhì），国内稳（wěn）定生产的直缝焊管，焊管直径在580mm及以下的为直缝高频焊管，大规格（gé）的则为直缝埋弧焊管。