管子高频焊接过程的效率优化以及原理

管子高频焊接过程的效率优化

高频焊接工艺是生产焊管最广泛采用的方法，它通过在开口管闭合点之前施加或感应横跨带钢边缘的电流来加热金属，并通过挤压辊施压管坯，将融化的金属和夹杂物挤出焊接熔池，形成锻造焊缝。但是这一领域仍有很多值得改进的空间。通过在原有基础的配置上对管子高频焊接工艺进行设计改造并有效操作，可以优化焊接过程，提高焊接效率，大幅降低成本。

影响焊机高效操作的因素主要包括：管坯边缘状态、V角长度和角度、铁氧体（磁棒）位置与长度、线圈位置与距离开口角长度、阻抗器类型、线圈设计以及焊机频率。

合理的配置与设计能大幅节约用电量，提高管子及焊缝质量，减少停机时间并提高效率，大幅减少生产成本。

管子高频焊接是一种适应性很强的工艺流程，在多数情况下，甚至是在设置错误的情况下都能够生产出可接受的管子。但合理设置的主要动机是它能够大幅节约用电量从而降低成本。以人民币1元／kWh计算，一个400kW的焊机每周工作60小时，每年消耗的电能约为120万人民币。在很多情况下，仅依靠优化焊接过程就能够减少20~30％的能量消耗，每年可以节约数十万人民币的成本。这种“微调”除了能提高产品质量，更能减少停机时间，减少电能消耗并提高收益率。

我们通过计算可以得知，厚度为1.5mm的钢板以100m/分钟的焊接速度进行边部焊接实际所需的能量不超过20kW，然而任何熟悉感应焊接的人都知道它一般至少需要100kW。焊机产生能量的4/5都耗费在加热管子的其他部分，以及线圈、阻抗器、挤压辊和机架本体，而不是最需要加热的热影响区。减少能量损耗的关键是合理设置线圈、阻抗器和管子轧机。

高频焊接原理

高频焊接是电阻焊(ERW)的一种。在开口管闭合点之前施加（高频接触)）或者感应（高频感应）横跨带钢边缘的电流沿着带钢边缘流向汇合点，并迅速加热金属。通过给挤压辊施加压力，加热金属将接触并形成热扩散接头。巨大的压力可以把熔化的金属和夹杂物挤出焊接熔池，因此，这种焊缝是由锻造产生的，不同于其它大多数焊接工艺是铸造的结果，锻焊是目前最坚固的焊接结构之一。

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