高頻焊接操作技術(shù)規(guī)范

1、高頻焊接操作技術(shù)規(guī)范1目的更加科學(xué)合理利用高頻設(shè)備，保證高頻焊接質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)范使用、維護(hù)人員操作行為。2適用范圍公司高頻焊接操作人員及維護(hù)人員。3職責(zé)3.1 技術(shù)部電氣維修部門負(fù)責(zé)高頻焊接設(shè)備的維護(hù)與技術(shù)支持。3.2 焊管車間負(fù)責(zé)高頻焊接的操作，使用及運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄。4高頻焊接基本原理1.1 高頻焊管是電阻焊管的一種。高頻電流的頻率大多在200-450千赫。高頻焊管是利用接觸焊或感應(yīng)焊的方法，使管筒邊緣產(chǎn)生高頻電流，利用高頻電流特有的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，使電流高度集中在管筒邊緣的焊合面上，依靠金屬自身的電阻，將邊緣迅速加熱至焊接溫度，在擠壓輯的擠壓下完成壓力焊接。高頻焊管設(shè)備分為電子管振蕩高

2、頻、全固態(tài)感應(yīng)加熱高頻。原理框圖如下：電子管高頻原理框圖固態(tài)高頻原理框圖1.2 集膚效應(yīng)：高頻電流僅沿導(dǎo)體表面層流動(dòng)的性質(zhì)，這是由于導(dǎo)體內(nèi)部磁場的作用而產(chǎn)生，在導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體周圍形成的磁力線，是一些位于導(dǎo)體截面上的同心圓。假設(shè)導(dǎo)體是一些單獨(dú)的細(xì)線組成，則作用到離中心較近的那些細(xì)線上的磁力線要比作用到外面的多，也就是里層的細(xì)線比外層的細(xì)線具有更大的電感。里層所具有的感抗比外層的大，于是導(dǎo)體中的電流分布將是外面多而中心少，從而產(chǎn)生集膚效應(yīng)。1.3 鄰近效應(yīng)：兩個(gè)有高頻電流流過的導(dǎo)體，如果彼此相距很近，則高頻電流僅沿兩個(gè)導(dǎo)體相鄰近的一面（當(dāng)導(dǎo)體里的電流方向相反時(shí)）或相距較遠(yuǎn)的一面（當(dāng)導(dǎo)體里的電流方向相

3、同時(shí)）流動(dòng)的性質(zhì)，導(dǎo)體之間相距愈近則鄰近效應(yīng)愈強(qiáng)。另外，臨近效應(yīng)強(qiáng)弱還受導(dǎo)體尺寸與電流滲透深度（是指導(dǎo)體表面到電流密度減小到表面電流密度1/2.71處的距離）之比的影響。對于平板匯流條來說，其厚度的一半與滲透深度之比愈大，鄰近效應(yīng)愈強(qiáng)。在此值很大的情況下，全部電流將集中到一個(gè)面上（由電流方向決定）匯流條其余部分就沒有電流。假如，在離開通有高頻電流的導(dǎo)體若干距離的地方，放一些金屬零件，那么由于導(dǎo)體四周所產(chǎn)生的交變磁場的作用，另件中就會感應(yīng)出渦流來，二者的電流方向在任一瞬間都是相反的，并且都集中在導(dǎo)體和另件鄰近的面上。這種現(xiàn)象叫做鄰近效應(yīng)。1.4 焊接溫度計(jì)算：焊接溫度受電源系統(tǒng)（高頻功率、頻率、

4、效率）、加熱介質(zhì)（熱容量，電阻率，溫度擴(kuò)散率，熱傳導(dǎo)系數(shù)，導(dǎo)磁率等）和操作條件（焊接速度，感應(yīng)圈位置，阻抗器，開口角等）等的影響。焊接溫度計(jì)算公式：T焊接溫度；Jo表示電流密度；高頻電流滲透深度k熱傳導(dǎo)系數(shù)；（一導(dǎo)電率；K溫度擴(kuò)散率；感應(yīng)圈或電極腿前端距擠壓輯中心的距離；1焊接速度。1.5 高頻焊管的方法：感應(yīng)焊和接觸焊1.5.1 高頻接觸焊基本原理一對電極腿與管筒兩邊緣接觸，直接向管筒邊緣輸入高頻電流，利用高頻電流的集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，使電流高度集中在管筒邊緣的焊合面上，依靠金屬自身的電阻，將鋼帶邊緣迅速加熱至焊接溫度，在擠壓輯的擠壓下完成力焊接。1.5.2 高頻感應(yīng)焊接基本原理管筒外面環(huán)繞

5、一個(gè)通有高頻電流的感應(yīng)圈，在管筒上感應(yīng)出高頻電流，利用高頻電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，使電流高度集中在管筒邊緣的焊合面上，依靠金屬自身的電阻，將邊緣迅速加熱至焊接溫度，在擠壓輯的擠壓下完成力焊接。5 影響高頻焊接外因5.1 感應(yīng)圈對高頻焊接的影響5.1.1 感應(yīng)圈與鋼管的間隙：感應(yīng)圈與管間隙對焊接機(jī)的效率有很大的影響，間隙越大，效率越低（電流減小，速度減慢，電耗增加）；間隙過小，容易造成撞壞或拉壞感應(yīng)圈。這個(gè)間隙，選3-5毫米為宜。5.1.2 感應(yīng)圈的寬度：感應(yīng)圈的寬度影響效率，寬度太大使輸出功率降低，寬度太小使感應(yīng)圈發(fā)熱容易燒壞。感應(yīng)圈寬度一般為鋼管外徑的11.5倍。5.1.3 感應(yīng)圈的放置位

6、置：感應(yīng)圈的放置位置是指感應(yīng)圈與鋼管同中心線時(shí)感應(yīng)圈前端距擠壓輯中心線的距離，它對焊接操作有很大的影響。距離較遠(yuǎn)時(shí)，加熱時(shí)間長，熱影響區(qū)寬，焊接質(zhì)量下降；并且焊接速度下降，電耗增加，生產(chǎn)率降低；距離過近時(shí)，感應(yīng)圈容易接觸擠壓輯輯環(huán)，燒毀擠壓輻。5.2 阻抗器（磁棒）對高頻焊接的影響5.2.1 阻抗器的作用：阻抗器由導(dǎo)磁芯棒和安放導(dǎo)磁芯棒的外殼等組成。導(dǎo)磁芯棒是一種強(qiáng)導(dǎo)磁體，屬于鐵素體鐵芯，一般稱作鐵濕氧或磁棒。外殼一般用非導(dǎo)磁材料制造：膠木，環(huán)氧樹脂，鋁合金或銅等。522其作用原理是：a、增加管背感抗、減少沿內(nèi)外圓周表面的電流分流損失，增加沿V形區(qū)的有效電流，從而提高焊速。感應(yīng)焊時(shí)加阻抗器幾乎

7、可提高焊速一倍；b、集中焊縫磁場。管坯內(nèi)部放阻抗器，焊縫上部放鐵濕氧以后可以使磁場集中于焊縫區(qū)，從而提高V形區(qū)電流，提高焊速；c、增強(qiáng)電磁感應(yīng)效果，提高焊接電壓和焊接電流。5.2.3 阻抗器的放置位置對焊接的影響：a、對焊接速度有影響。阻抗器應(yīng)放置在V形區(qū)加熱段，中心線與管筒中心線一致，管筒邊緣上方應(yīng)放置鐵濕氧；b、對焊接質(zhì)量有影響。阻抗器前端在擠壓輯中心位置處時(shí)，焊管的壓扁試驗(yàn)和擴(kuò)口試驗(yàn)為最好，超出或不到擠壓輯中心時(shí)，焊接強(qiáng)度都有下降。5.3開口角對高頻焊接的影響開口角指鋼帶在擠壓輯成型時(shí)形成的V形區(qū)的夾角，對焊接效果也有影響。角度小時(shí)鄰近效應(yīng)強(qiáng)，增加了電流的密度，使熱量增高，有利于焊接。但

8、角度也不宜過小，過小時(shí)縫隙過狹，容易跳火放電，影響焊縫質(zhì)量。一般開口角在4-7范圍6 高頻焊接維護(hù)與檢修規(guī)程6.2 設(shè)備巡回檢查和日常維護(hù)6.1.1 每星期一，第一個(gè)班必須對輸出電容、輸出變壓器的外表做一次清潔工作。6.1.2 操作人員每班對主要設(shè)備、空氣開關(guān)、主接觸器、整流變壓器、大電流導(dǎo)線作巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。6.1.3 值班電工每班必須執(zhí)行巡回檢查制度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，盡量不要留給下一班，保證正常生產(chǎn)。6.1.4 操作人員每班對高頻作清潔一次，保持室內(nèi)、機(jī)箱內(nèi)、用具備件清潔整齊。6.1.5 對設(shè)備進(jìn)行搶修時(shí)，必須注意人身、設(shè)備安全。做好預(yù)防保護(hù)措施，電源開關(guān)掛上警告牌。6.1.

9、6 換輯停車時(shí)，維修高頻每月不得少于一次。6.1.7 清洗電子管陽極水套每月不得少于二次。6.1.8 電氣工作人員對設(shè)備線路及參數(shù)的改進(jìn)盡量做到設(shè)計(jì)周全，并得到有欠領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可簽字，線路完整并做好記錄。6.2 檢修規(guī)程6.2.1 中修：每年進(jìn)行一次。大修：每四年進(jìn)行一次。6.2.2 主要部件檢修安裝注意事項(xiàng)。6.2.2.1 對新領(lǐng)出的電子管，要細(xì)心檢查外部，并用搖表檢查各級絕緣程度，最好用高頻電火花點(diǎn)真空計(jì)試驗(yàn)電了管真空度；如真空度很差的電子管高頻火花打入玻璃處，管內(nèi)會出現(xiàn)紅色和深紫色的閃光，嚴(yán)重的可發(fā)現(xiàn)各極間的打火現(xiàn)象，在試驗(yàn)時(shí)不要將電火花打入玻璃泡封氣.口和屏板焊接的地方，而且電火花不能停留

10、在一點(diǎn)上，要來回移動(dòng)。6.2.2.2 電了管的安裝應(yīng)該垂直，固定電子管螺絲不應(yīng)旋得太緊（尤其用閘流管的安裝，熱脹冷縮會產(chǎn)生過強(qiáng)的壓力使玻璃管裂縫）且受力均勻，燈絲柵格引線應(yīng)采用軟線，不要碰電子管。6.2.2.3 冷卻水管長度，按電位高低分別入長，防止漏電和電解作用，一般按1米長度降1KV左右。水管接頭接牢靠，試驗(yàn)水壓為使用水壓值的2倍，應(yīng)無漏水現(xiàn)象。6.2.2.4 電子管的硬化試驗(yàn)，對長期存放在倉庫的電子管是必要的，電子管的硬化分為靜態(tài)硬化試驗(yàn)步驟如下：和動(dòng)態(tài)。一般采用燈絲加熱較長時(shí)間或做靜態(tài)試驗(yàn)處理。一般采用高頻感應(yīng)加熱提高真空度。新電子管裝入設(shè)備中，必須加熱8小時(shí)左右，柵極用軟線接到陽極。

11、拆除到振蕩回路的連結(jié)排，高壓保險(xiǎn)絲更換小電流熔絲或加接限流電阻，先空載試驗(yàn)高壓（可調(diào)節(jié)移相器，調(diào)壓器也可采用拉里諾夫電路）第一次送高壓不要超過5Kx如果正常，可以每隔15分鐘升高2KV,在近10KV時(shí)每次可以延長些。如在試驗(yàn)中出現(xiàn)跳閘或屏流上升較快就應(yīng)降低一檔電壓并延長硬化時(shí)間。6.2.2.5 電子管使用后在陽極上易產(chǎn)生水垢，接電了管屏耗和出水情況定期對電子管屏極、柵極、燈絲散熱器進(jìn)行清洗，如水垢太厚會影響屏極散熱，使屏極變形或屏板打穿，損壞電子管。6.2.2.6 在日常工作中，應(yīng)經(jīng)常注意燈絲熱情況，如果螺絲松動(dòng)，冷卻水堵塞漏水現(xiàn)象，在新電子管使用時(shí)燈絲電壓不要調(diào)得太高，以免影響電了管壽命，在

12、功率輸出足夠條件盡量降低燈絲電壓。6.2.2.7 隨時(shí)觀察高壓硅堆的溫度與壓敏電阻變化情況，防止高壓硅堆因溫度過高發(fā)生擊穿，壓敏電阻壓發(fā)生爆炸。7高頻焊接過程缺陷的產(chǎn)生7.1 低溫焊接（假焊）的缺陷：由于焊接速度較快，輸入熱量不足，兩邊緣端沒有被加熱到足以熔化的狀態(tài)，端面殘留固態(tài)氧化物夾雜，在擠壓過程中沒有被擠壓出去而殘留在焊縫中，形成低溫焊接缺陷。肉眼可見焊縫有斷續(xù)或通長的細(xì)微裂縫，壓扁試驗(yàn)時(shí)焊縫將開裂。7.2 回流夾雜（過燒）的缺陷和產(chǎn)生：由于焊接速度較慢，輸入熱量過分，兩邊緣端面金屬熔化，并覆蓋著大量熔渣排出邊緣間隙。當(dāng)由于電磁壓力消失，熔融液滴依靠表面張力回流入邊緣間隙時(shí)，一種偶然的因

13、素使部分熔渣也一起回流進(jìn)邊緣間隙，在擠壓過程中沒有擠壓出去，而殘留在焊縫中，形成回流夾雜缺陷。肉眼可見焊縫有細(xì)微的不規(guī)則的斷續(xù)的裂紋，壓扁試驗(yàn)時(shí)焊縫將開裂。8高頻焊接操作規(guī)程8.1 準(zhǔn)備工作（電子管振蕩高頻）：8.1.1 目測檢查計(jì)量儀表是否符合標(biāo)準(zhǔn)。8.1.2 緩緩開通各冷卻水系統(tǒng)直到額定值。8.1.3 檢查水管有無滴漏、阻塞現(xiàn)象。8.1.4 燈絲加熱前必須試驗(yàn)水壓警報(bào)器動(dòng)是否可靠。8.1.5 做好設(shè)備不帶電部位外表清潔工作。8.1.6 送上燈絲加熱開關(guān)自動(dòng)加熱不得少于10分鐘，方可送上空氣開關(guān)。8.1.7 查看儀表指數(shù)是否正常。8.1.8 合閘開車試驗(yàn)直流高壓下常后，合上工作開關(guān)，方可通知

14、調(diào)整工開車。8.2 操作規(guī)程8.2.1 開啟各元件冷卻水；822送上3H、4H空氣斷路器；823送Xi、X2、X3閘刀開關(guān)；8.2.4 燈絲加熱：一級接通升壓（半燈絲電壓10.5V）預(yù)熱1015分鐘，二級接通（全燈絲17.5V）。8.2.5 加熱510分鐘后送2020、2030空氣開關(guān)1H、2Ho8.2.6 線路電壓指示正常，試打高壓（高壓表指數(shù)正常）高壓復(fù)位。8.2.7 送燈、接開關(guān)，通知調(diào)整工。8.2.8 固態(tài)高頻開機(jī)準(zhǔn)備8.2.8.1 合供電開關(guān)柜，檢查面板上進(jìn)線電壓表指示進(jìn)線電壓值，機(jī)內(nèi)有無異?，F(xiàn)象。8.2.8.2 接通冷卻水系統(tǒng)，水壓繼電器常開接點(diǎn)閉合，檢查出水管流暢通。8.2.8.

15、3 檢查槽路及感應(yīng)器，檢查被加熱對象與感應(yīng)器之間是否有短路，感應(yīng)器是否開路等現(xiàn)象。8.2.8.4 將調(diào)功電位器逆時(shí)針調(diào)到最小位置，按下控制電源合按鈕，控制電源合指示燈亮，1#板、PLC開始自檢，3#板、電源驅(qū)動(dòng)板等指示燈亮，當(dāng)自檢無故障結(jié)束時(shí)，綜合故障指示燈滅，1 #板數(shù)碼管閃爍顯示“1”，此時(shí)操作臺上PLC顯示系統(tǒng)狀態(tài)。1.5.5.5 檢查調(diào)功電位器已經(jīng)逆時(shí)針調(diào)到最小位置，按下主回路合按鈕，主接觸器接通，主回路合指示燈亮，1#板顯示管仍然閃爍顯示“1”。1.5.5.6 按下加熱啟動(dòng)按鈕，加熱繼電器吸合，1#板顯示“H”，3#板DL32亮，同時(shí)頻率表應(yīng)該有頻率顯示。緩慢順時(shí)針調(diào)節(jié)面板上調(diào)功電位

16、器，調(diào)節(jié)調(diào)功電位器至所需功率位置。8.3禁止操作事項(xiàng)：1、指揮信號不明時(shí)禁止操作；2、各聯(lián)動(dòng)、聯(lián)鎖信號開關(guān)不靈敏可靠時(shí)禁止操作3、冷卻水壓不足時(shí)禁止操作；4、磁棒、感應(yīng)圈位置不正確，感應(yīng)圈開路或?qū)Φ貢r(shí)禁止操作；5、沒有管胚時(shí)禁止操作；6、調(diào)功開關(guān)未復(fù)位時(shí)禁止操作；7、各儀表指示不正常，各指示參數(shù)不匹配時(shí)禁止操作；8、調(diào)試、維修人員在調(diào)試、維修時(shí)禁止操作；8.4 操作順序：電子管振蕩高頻操作順序：送三相電源一開叫|二管冷卻水一送電子|風(fēng)冷冷卻風(fēng)機(jī)一送半燈一絲預(yù)熱15分鐘|送全燈絲預(yù)熱一送微機(jī)控制電源一送高壓一加熱（停機(jī)順序相反）全故態(tài)高頻操作順序：送三相電源一開冷卻水一送控制電源一送主回路電源一

17、加I熱（停機(jī)順序相反）8.5 注意事項(xiàng)：8.5.1 嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程8.5.1.1 原則上不能帶電作業(yè)，但帶電作業(yè)時(shí)，必須有二人在場，集中思想作業(yè)并做好安全保護(hù)措施。8.5.1.2 對高壓開關(guān)和大電流閘刀不能帶負(fù)荷操作。8.5.1.3 在電器設(shè)備維修時(shí)，電源開關(guān)必須掛上警告牌。8.5.1.4 電氣值班人員在工作時(shí)必須穿絕緣工作鞋。8.5.1.5 高頻室不得脫離值班人員。8.5.2 嚴(yán)格遵守高頻設(shè)備運(yùn)行極限參數(shù)。8.5.3 嚴(yán)格遵守低壓設(shè)備運(yùn)行極限參數(shù)。9焊接鋼管帶鋼寬度、材質(zhì)、溫度及磁棒要求9.1 鋼帶的寬度、公差范圍（按國際要求GB/T3091-2001執(zhí)行），原則上鋼帶應(yīng)采用切邊帶鋼。

18、9.2 鋼帶的材質(zhì)（可焊性），（按GB700要求）。9.3 焊接溫度：135013809，高頻爐頻率：200-400KHZ，在高頻設(shè)備內(nèi)置頻率一定的情況下，高頻焊接頻率隨焊管的管徑和壁厚的變化而變化。9.4磁棒（阻抗器）要求管徑磁棒外徑管徑磁棒外徑1/2”13X1402”35X2003/4”©18X1403“(T)30X200X4根1,122X1404“(T)30X200X7根11/4”30X2005“32X200X7根11/2”32X2006“©35X200X7根注：根據(jù)實(shí)際需要可選擇相近規(guī)格磁棒，或定尺其它長度磁棒，磁棒應(yīng)盡量放置在鋼管內(nèi)壁中心位置。9.5 水冷卻的控制。磁棒、感應(yīng)圈及相鄰擠壓輯裝置因高頻效應(yīng)產(chǎn)生較大熱量，必須加強(qiáng)流水予以冷卻，冷卻后溫度40心。輸出變壓器或感應(yīng)圈裝置也應(yīng)通入循環(huán)冷卻水，并保證在運(yùn)行過程循環(huán)水出口處中長期流水。9.6 高頻焊接外觀效果的判斷：961正常焊接運(yùn)行時(shí)，外觀從擠壓輯中心沿設(shè)備運(yùn)行方向應(yīng)呈由粗至細(xì)，由深至暗的紅色金屬擠壓物線。9.6.2 鋼管表面余高經(jīng)刮疤裝置刮下的毛刺不得有分叉。963經(jīng)刮疤鋼管表面焊縫應(yīng)呈不間斷藍(lán)色長條，線寬