高频焊机的焊接工艺参数的选择

高频焊机的焊接工艺参数的选择

影响高频焊制管质量因素,除材质因素外还有与焊接工艺直接有关的一些因素, 如电源频率、会合角、管坯坡口形状、触头和感应圈及阻抗器的安放位置、输入功率、焊接速度及焊接压力等。

1.电源频率的选择

高频焊接可在很广的频率范围内实现。从焊接效率看，提高频率有利于集肤效应和邻近效应的发挥，有利于电能高度集中于连接面的表层，并快速地加热到焊接温度，从而可显著地提高焊接效率。所以,选择频率要尽可能地高些。不过，应注意避开无线电传送的频率波段，以免对广播产生干扰。

然而为了获得优质焊缝，频率的选择还取决于管坯材质及其壁厚。不同材质所要求的最佳频率是不同的。一般制造有色金属管材的频率要比制造碳钢管材取得高些，其原因是有色金属的热导率比钢材大，必须在比焊接钢材速度大的焊接速度下进行以使能量更加集中,才能实现焊接。管壁厚度不同，所要求的最佳率也不同。大量实践证明,频率选择不当，不是使焊缝两边加热过窄或厚度方向加热不均匀，就是使它加热过宽或发生氧化，从而导致焊缝强度降低。所以只能选用既能保证焊缝两边加热适中，又能保护厚度方向加热得均匀的频率；才是事宜的。通常是管薄壁的，选用高一些的频率，厚的，则相反，取低些。制造常用碳素钢管材时，多采用350~450KHz的频率；只有在制造特别厚壁管材时，才采用50KHz的频率。

2.会合角的选择

会合角的大小对高频焊闪光过程的稳定性，对焊缝质量和焊接效率都有很大影响。通常取2°~6°比较适宜。会合角小,邻近效应显著，有利于提高焊接速度。但不能过小，过小时，闪光过程不稳定，使过梁爆破后易形成难以压合的深坑或针孔等缺馅。会合角过大时，闪光过程虽较稳定，但邻近效应减弱，使得焊接效率下降，功率消耗増加。同时，形成此角度也较困难。易引起管坯边缘产生折皱。

3.管坯坡口形状的选择

管坯坡口形状对坡口面加热的均匀程度及焊接质量影响很大。通常采用I 形坡口，因坡口面加热可较均匀，而且坡口准备容易。但是，当管坯的厚度很大时，若用I形坡口，则坡口横断面的中心部分就会加热不足，而其上下边缘却相反，显得有些加热过度。为保证质量，应改用x型坡口。实践证明，用高频焊机制造厚壁管时，采用X型坡口可使坡口横断面加热均匀，焊后接头硬度亦趋一致。

4.触头、感应圈及阻抗器安放位置的选择

(1)触头位置

为保持高效率焊接，触头安放位置应尽可能靠近挤压辊轮，它与两挤压辊轮中心连线的距离，一般取20~l50mm，焊铝管时取下限，焊壁厚10mm以上的低碳钢管时选上限。典型的触头位置数据。

(2)感应圈位置

感应圈应与管子同心放置，其前端距两挤压辊轮中心连线的距离，同触头情

况一样，对焊接效率和质量有很大影响，其值随管径及管壁厚度而变。

(3)阻抗器位置

阻抗器应与管坯同轴安放，其头部与两挤压辊轮中心连线重合或离开中心连线10~20mm，以保持较高的焊接效率和避免损坏。阻抗器与管壁之间的问隙小时，可提高效率,但不能过小，一般为6~15mm。

5.输入功率的选择

鉴于振荡器的输出功率正比于振荡器的输入功率，输入功率等于振荡管的屏压与屏流的乘积，而且屏压屏流的大小都可以通过晶闸管调压器和有关反馈元件与指示仪表调节和测量，所以生产上一般都用振荡器的输入功率来度量输出给焊缝的加热功率。

输入功率小时，因管坯坡口面加热不足，达不到焊接温度，就会产生未焊合缺陷。输入功率过大时，管坯坡口面加热温度就会高于焊接温度过多，引起过热或过烧，甚至使焊缝击穿，造成熔化金属严重喷溅而形成针孔或夹渣缺陷。

6.焊接速度的选择

焊接速度也是焊接的主要工艺参数。焊接速度提高，管坯坡口面挤压速度会随着提高。这有利于将已被加热到熔化的西边液态金属层和氧化物挤出去，从而易于得到优质焊缝。同时，提高焊接速度还能缩減坡口面加热时间，从而可使形成氧化物的时间变短，并可使焊接热影响区变窄。反之，不但热影响区宽，而且坡口面形成的液态金属与氧化物薄层也会变得较厚，并会产生较大毛刺，使焊缝质量下降。

然而，在输入功率一定的情况下，焊接速度不可能无限制的提高；否则，管坯坡口两边的加热将达不到焊接温度，从而易于生产焊接缺陷或根本不能焊合。

焊接压力的选择焊接压力也是高频焊的主要参数之一。因被加热到焊接温度后的管坯坡口两边，是在挤压力作用下实现焊接的，所以压力大小对焊缝质量有重要的影响。接压力一般以l00~300Mpa为宜。目前，国内的焊管机组尚未采用直接测量此种压力的装置；生产上是用接头管坯被挤压的量来代替焊接压力参数，而挤压量是通过改变挤压辊轮间距来调节和度量的。挤压量也常用挤压辊轮前后管材的周长差来表示，其具体值随管壁厚度不同而异。

本文摘自《焊接手册》