高频焊接质量控制的要点

     影响高频焊接质量的因素很多，而且这些因素在同一个系统内互相作用，一个因素变了，其它的因素也会随着它的改变而改变。所以，在高频调节时，只注意到频率，电流或者挤压量等局部的调节是不够的，这种调整根据整个成型系统的具体条件，从与高频焊接有关联的所有方面来调整。高频焊接后排除空气，方法是:用工具按实焊点，排出多余的空气，达到焊点饱满的目的。

　　1、频率

　　高频焊接时的频率对焊接有影响的，因为高频频率影响到电流在钢板内部的分布性。选用频率的高低对于焊接的影响主要是焊缝热影响区的大小。从焊接效率来说，应尽可能采用较高的频率。100KHz的高频电流可穿透铁素体钢0.1mm,400KHz则只能穿透0.04mm，即在钢板表面的电流密度分布，后者比前者要高近2.5倍。在生产实践中，焊接普碳钢材料时一般可选取350KHz~450KHz的频率;焊接合金钢材料，焊接10mm以上的厚钢板时，可采用50KHz~150KHz那样较低的频率，因为合金钢内所含的铬，锌，铜，铝等元素的集肤效应与钢有差别。国外高频设备生产厂家已经大多采用了固态高频的新技术，它在设定了一个频率范围后，会在焊接时根据材料厚度，机组速度等情况自动跟踪调节频率。

　　2、焊接方式

　　高频焊接有两种方式:接触焊和感应焊。

　　接触焊是以一对铜电极与被焊接的钢管两边部相接触，感应电流穿透性好，高频电流的两个效应因铜电极与钢板直接接触而有效利用，所以接触焊的焊接效率较高而功率消耗较低，在高速低精度管材生产中有了广泛应用，在生产厚的钢管时一般也都需要采用接触焊。但是接触焊时有两个缺点:一是铜电极与钢板接触，磨损很快;二是由于钢板表面平整度和边缘直线度的影响，接触焊的电流稳定性较差，焊缝内外毛刺较高，在焊接薄壁管时一般不采用。

　　感应焊是以一匝或多匝的感应圈套在被焊的钢管外，多匝的效果好于单匝，但是多匝感应圈制作安装较为困难。感应圈与钢管表面间距小时效率较高，但容易造成感应圈与管材之间的放电，一般要保持感应圈离钢管表面有5~8mm的空隙为宜。采用感应焊时，由于感应圈不与钢板接触，所以不存在磨损，其感应电流较为稳定，焊接时的稳定性，焊接时钢管的表面，焊缝平整，在生产如API等管子时，基本上都采用感应焊的形式。

　　3、输入功率

　　高频焊接时的输入功率控制很重要。功率太小时管坯坡口加热不足，达不到焊接温度，会造成虚焊，脱焊，夹焊等未焊合缺陷;功率过大时，则影响到焊接稳定性，管坯坡口面加热温度大大高于焊接所需的温度，造成严重喷溅，针孔，夹渣等缺陷，这种缺陷称为过烧性缺陷。高频焊接时的输入功率要根据管壁厚度和成型速度来调整确定，不同成型方式，不同的机组设备，不同的材料钢级，都需要我们从生产线去总结，编制适合自己机组设备的高频工艺。

　　4、焊接速度

　　焊管机组的成型速度受到高频焊接设备速度的制约，机组速度可以开得较快，达到100米/分钟，世界上已有机组速度甚至于达到400米/分钟，而高频焊接特别是感应焊只能在60米/分钟以下，超过10mm的钢板成型，机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/分钟。

　　焊接速度影响焊接质量。焊接速度提高时，缩短热影响区，从熔融坡口挤出氧化层;反之，当焊接速度很低时，热影响区变宽，会产生较大的焊接毛刺，氧化层增厚，焊缝质量变差。当然，焊接速度受输出功率的限制，不可能提得很高。

　　机组操作经验显示，2~3mm的钢管焊接速度可达到40米/分钟，4~6mm的钢管焊接速度可达到25米/分钟，6~8mm的钢管焊接速度可达到12米/分钟，10~16mm的钢管焊接速度在12米/分钟以下。接触焊时速度可高些，感应焊时要低些。

　　5、焊接压力

　　焊接压力也是高频焊接的主要参数。理论计算认为焊接压力应为100~300MPa，但实际生产中这个区域的真实压力很难测量。一般都是根据经验估算，换算成管子边部的挤压量。不同的壁厚取不同的挤压量，通常2mm以下的挤压量为:3~6mm时为0.5t~t;6~10mm时为0.5t;10mm以上时为0.3t~0.5t。