廣源高頻焊接設備講解影響高頻焊接的要素
高頻感應加熱設備影響高頻焊接的主要要素有以下八個方面：
第一、 頻率
高頻焊接時的頻率對焊接有極大的影響，由于高頻頻率影響到電流在鋼板內(nèi)部的分布性。選用頻率的上下關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。在消費理論中,焊接普碳鋼材料時普通可選取 350KHz~450KHz的頻率；焊接合金鋼材料，焊接10mm以上的厚鋼板時，可采用50KHz~150KHz那樣較低的頻率，由于合金鋼內(nèi)所含的鉻，鋅，銅，鋁等元素的集膚效應與鋼有一定差別。國外高頻設備消費廠家往常曾經(jīng)大多采用了固態(tài)高頻的新技術，它在設定了一個頻率范圍后，會在焊接時根據(jù)材料厚度，機組速度等情況自動跟蹤調(diào)理頻率。
第二 、 會合角
會合角是鋼管兩邊部進入擠壓點時的夾角。由于臨近效應的作用，當高頻電流經(jīng)過鋼板邊緣時，鋼板邊緣會構成預熱段和熔融段（也稱為過梁），這過梁段被猛烈加熱時，其內(nèi)部的鋼水被疾速汽化并爆破噴濺出來，構成閃光，會合角的大小關于熔融段有直接的影響。中頻感應加熱設備
會合角小時臨近效應顯著，有利進步焊接速度，但會合角過小時，預熱段和熔融段變長，而熔融段變長的結果，使得閃光過程不穩(wěn)定，過梁爆坡后容易構成深坑和針孔，難以壓合。 超音頻感應加熱設備
會合角過大時，熔融段變短，閃光穩(wěn)定，但是臨近效應削弱，焊接效率明顯降落，功率消耗增加。同時在成型薄壁鋼管時，會合角太大會使管的邊緣拉長，產(chǎn)生波浪形折皺。現(xiàn)時消費中我們普通在2°--6°內(nèi)調(diào)理睬合角,消費薄板時速度較快，擠壓成型時要用較小的會合角；消費厚板時車速較慢，擠壓成型時要用較大的會合角。有廠家提出一個閱歷公式：會合角×機組速度≮100，可供參考。
第三 、 焊接方式
高頻焊接有兩種方式：接觸焊和感應焊。
接觸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩邊部相接觸，感應電流穿透性好，高頻電流的兩個效應因銅電極與鋼板直接接觸而得到最大應用，所以接觸焊的焊接效率較高而功率消耗較低，在高速低精度管材消費中得到普遍應用，在消費特別厚的鋼管時普通也都需求采用接觸焊。但是接觸焊時有兩個缺陷：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，在焊接高精度和薄壁管時普通不采用。
淬火機床是以一匝或多匝的感應圈套在被焊的鋼管外，多匝的效果好于單匝，但是多匝感應圈制造安裝較為困難。感應圈與鋼管表面間距小時效率較高，但容易構成感應圈與管材之間的放電，普通要堅持感應圈離鋼管表面有5~8 mm的空隙為宜。采用感應焊時，由于感應圈不與鋼板接觸，所以不存在磨損，其感應電流較為穩(wěn)定，保證了焊接時的穩(wěn)定性，焊接時鋼管的表面質(zhì)量好，焊縫平整，在消費如API等高精度管子時，基本上都采用感應焊的方式。
第四 、 輸入功率
高頻焊接時的輸入功率控制很重要。功率太小時管坯坡口加熱缺乏，達不到焊接溫度，會構成虛焊，脫焊，夾焊等未焊合缺陷；功率過大時，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，構成嚴重噴濺，針孔，夾渣等缺陷，這種缺陷稱為過燒性缺陷。高頻焊接時的輸入功率要根據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整肯定，不同成型方式，不同的機組設備，不同的材料鋼級，都需求我們從消費第一線去總結，編制適宜自己機組設備的高頻工藝。
第五 、 管坯坡口
高頻感應加熱設備 管坯的坡口即斷面外形，普通的廠家在縱剪后直接進入高頻焊接，其坡口都是呈“I”形。當焊接材料厚度大于8~10mm以上的管材時，假設采用這種“I”形坡口，由于彎曲圓弧的關系，就需求融熔掉管坯先接觸的內(nèi)邊層，構成很高的內(nèi)毛刺，而且容易構成板材中心層和外層加熱缺乏，影響到高頻焊縫的焊接強度。所以在消費厚壁管時，管坯最好經(jīng)過刨邊或銑邊處置，使坡口呈“X”形，理論證明，這種坡口關于均勻加熱從而保證焊縫質(zhì)量有很大關系。
坡口外形的選取，也影響到調(diào)理睬合角的大小。
焊接接頭口設計在焊接工程中設計中是較薄弱的環(huán)節(jié)，主要是許多鋼結構件的結法治坡口設計不是出自焊接工程技術人員之手，硬性套標準和工藝性能較差的坡口屢見不鮮。坡口方式對控制焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結構制造質(zhì)量有著很重要作用。坡口設計必需考母材的熔合比，施焊空間，焊接位置和綜合經(jīng)濟效益等問題。應先按下式計算橫向收縮值ΔB。 ΔB=5.1Aω/t+1.27d 式中Aω——焊縫橫截面積，mm³ ,t——板厚，mm，d——焊縫根部間隙，mm。 找出ΔB與Aω的關系后，即可根據(jù)兩者關系列表分析，處置數(shù)據(jù)，中止優(yōu)化設計，最后肯定矩形管對接焊縫破口方式。
第六 、 焊接速度
焊管機組的成型速度遭到高頻焊接速度的限制，普通來說，機組速度可以開得較快，抵達100米/分鐘，世界上已有機組速度以致于抵達400米/分鐘，而高頻焊接特別是感應焊只能在60米/分鐘以下，超越10mm的鋼板成型，國內(nèi)機組消費的成型速度理論上只能抵達8~12米/分鐘。
焊接速度影響焊接質(zhì)量。焊接速度進步時，有利于縮短熱影響區(qū)，有利于從熔融坡口擠出氧化層；反之，當焊接速度很低時，熱影響區(qū)變寬，會產(chǎn)生較大的焊接毛刺，氧化層增厚，焊縫質(zhì)質(zhì)變差。當然，焊接速度受輸出功率的限制，不可能提得很高。
國內(nèi)機組操作閱歷顯現(xiàn)，2~3 mm的鋼管焊接速度可抵達40米/分鐘，4~6mm的鋼管焊接速度可抵達25米/分鐘，6~8 mm的鋼管焊接速度可抵達12米/分鐘，10~16 mm的鋼管焊接速度在12米/分鐘以下。接觸焊時速度可高些，感應焊時要低些。
第七 、 阻抗器
阻抗器的作用是加強高頻電流的集膚效應和相鄰效應，阻抗器普通采用M-XO/N-XO類鐵氧化體制造，通常做成Φ10mm×(120--160)mm規(guī)格的磁棒，捆裝于耐熱，絕緣的外殼里，內(nèi)部通以水冷卻。
阻抗器的設置要與管徑相匹配，以保證相應的磁通量。要保證阻抗器的磁導率，除了阻抗器的材料懇求以外，同時要保證阻抗器的截面積與管徑的截面積之比要足夠的大。在消費API管等高等級管子時，都懇求去除內(nèi)毛刺，阻抗器只能安放在內(nèi)毛刺刀體內(nèi)，阻抗器的截面積相應會小很多，這時采取磁棒的集中扇面布置的效果要好于環(huán)形布置。
阻抗器與焊接點的位置距離也影響焊接效率，阻抗器與管內(nèi)壁的間隙普通取6~15 mm，管徑大時取上限值；阻抗器應與管子同心安放，其頭部與焊接點的間距取10~20 mm，同理，管徑大時取大的值。
第八 、 焊接壓力
焊接壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論計算以為焊接壓力應為100~300MPa，但理論消費中這個區(qū)域的真實壓力很難丈量。普通都是根據(jù)閱歷預算，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：3~6 mm時為0.5t~ t；6~10 mm時為0.5t；10 mm以上時為0.3t~0.5t。
API鋼管消費中，常呈現(xiàn)焊縫灰斑缺陷，灰斑缺陷是難熔的氧化物，為抵達消弭灰斑的目的，多采取了加大擠壓力，增加焊接余量的方法，6mm以上鋼管的擠壓余量達0.8~1.0的料厚，效果很好。
