敘述了高頻焊管生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作和軋輥安裝方法 , 以及在生產(chǎn)中的一些常見故障 ,并對(duì)故障原因進(jìn)行了簡要分析 , 提出了解決問題的具體方法 , 對(duì)焊管機(jī)組的作業(yè)人員有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。
1 焊接機(jī)常見故障
焊接機(jī)的故障相對(duì)而言是比較多的 , 而且故障發(fā)生原因也比較復(fù)雜 , 往往是一個(gè)結(jié)果由多種原因引起 , 或者一個(gè)原因又可造成幾個(gè)結(jié)果 。有些故障處理起來又很棘手 。下面我們先將劃傷事故做個(gè)簡要敘述。
1. 1 劃傷
在焊接機(jī)出現(xiàn)的管坯劃傷主要由兩個(gè)部位造成 , 一是導(dǎo)向機(jī)構(gòu) , 二是擠壓焊接機(jī)構(gòu)。
1. 1. 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的劃傷
導(dǎo)向部位的劃傷一般發(fā)生在管坯的兩側(cè) , 如果裝有導(dǎo)向套的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)調(diào)整不合理 ，管坯的上下兩表面也會(huì)出現(xiàn)磨擦性的劃傷 ，這種劃傷的特點(diǎn)為創(chuàng)面比較大,連續(xù)性較強(qiáng) 。主要是因?yàn)閷?dǎo)向套的高度位置不正確 ， 或者是上下導(dǎo)向輥軸承損壞后 ，不能很好的控制管坯,使之與導(dǎo)向套產(chǎn)生磨擦后形成 。除此之外 ,當(dāng)導(dǎo)向輥偏離軋制中心線太大時(shí) ，導(dǎo)向套和導(dǎo)向輥的軸線相對(duì)差太大時(shí) , 也都會(huì)造成管坯兩側(cè)的劃傷。
1. 1. 2 擠壓焊接機(jī)構(gòu)劃傷
擠壓輥所造成的劃傷 ，主要發(fā)生在管坯的底部 ，原因大致有以下幾點(diǎn):
(1 ) 孔型不吻合 焊縫擠壓結(jié)構(gòu)有兩輥式 、三輥式和四輥式 ，只要組合的孔型不吻合 ,就很容易造成管坯表面劃傷 ，兩輥式結(jié)構(gòu)尤為突出 。造成孔型不吻合的因素又很多 ，以兩輥式結(jié)構(gòu)為例 , 諸如軸承損壞 ；輥?zhàn)虞S向竄動(dòng);孔型大小不一樣 ；兩輥?zhàn)痈叨任恢貌幌嗤?；軸彎曲以及裝配不穩(wěn)定等等。
(2) 高度匹配 擠壓輥孔型的下邊緣應(yīng)與軋制線的高度一致 ，而導(dǎo)向輥的高度是由管坯壁厚決定的 。如果導(dǎo)向輥的高度降低到一定極限時(shí) ， 擠壓輥孔型的邊緣圓角就會(huì)對(duì)管坯的底部造成劃傷 ，特別是在擠壓輥孔型的 R 圓角磨銳后 ，劃傷就更容易發(fā)生。
(3) 擠壓輥上擠壓力不足 特別是兩輥結(jié)構(gòu)的擠壓輥裝置 , 當(dāng)上擠壓力不足時(shí) , 在管坯的張力用下 , 輥軸就會(huì)出現(xiàn)上仰角 ，使孔型邊緣 R圓角突出 ，從而造成管坯下部的劃傷。當(dāng)擠壓輥孔型 R 圓角磨銳后 , 就會(huì)加重劃傷事故的發(fā)生。
1. 2 焊縫質(zhì)量故障
1. 2. 1 通長搭焊
搭焊是指管坯的兩個(gè)邊部疊落在一起后所形成的錯(cuò)位粘接 。在長度上,搭焊有長短之分 , 通長搭焊一般在數(shù)米之上 ，甚至更長 。在錯(cuò)位方面有零點(diǎn)幾毫米的輕微錯(cuò)位 ，有等于壁厚的完全錯(cuò)位 。造成通長搭焊的原因主要有以下幾方面因素：
1 擠壓輥軸向竄動(dòng) 由于擠壓輥和擠壓輥軸的定位不穩(wěn)固 ，以及在組裝中 ，其它零部位配合不緊密所形成的曠量等因素 ， 都會(huì)使擠壓輥出現(xiàn)軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng) ，這時(shí)擠壓輥的孔型就不會(huì)吻合而造成搭焊。
(2) 軸承損壞 軸承損壞后 ，就會(huì)破壞擠壓輥的正常位置 。以兩輥式擠壓輥裝置為例 ,一般在擠壓輥內(nèi)裝有上下兩套軸承 , 當(dāng)其中一套損壞后 ，擠壓輥失去控制 ，焊縫就會(huì)高出而造成搭焊 。在生產(chǎn)運(yùn)行中 , 我們可以觀察擠壓輥的擺動(dòng) 。上端軸承損壞時(shí) , 輥?zhàn)拥臄[動(dòng)幅度大一些 ，下端的軸承損壞時(shí) ，輥?zhàn)拥臄[動(dòng)幅度就小一些 ，同時(shí)和軸承損壞程度也有一定的關(guān)系。
導(dǎo)向輥的軸承損壞后,它不但不能很好地控制管坯的焊縫方向 , 而且導(dǎo)環(huán)也可能由于軸承損壞后 , 對(duì)管坯邊緣造成壓損 , 使焊縫高度發(fā)生變化 , 稍不合適便會(huì)發(fā)生搭焊事故。
(3) 擠壓輥軸彎曲 仍以兩輥式擠壓輥裝置為例,擠壓輥軸彎曲有兩種原因：一種是長期上頂絲壓力不足的外彎曲；一種是上頂絲壓力過大時(shí)內(nèi)彎曲。檢查時(shí),釋放頂緊裝置 ，可將鋼板尺的立面放置在輥?zhàn)拥亩嗣嫔?，以檢查另一個(gè)輥?zhàn)拥亩嗣媾c鋼板尺的傾斜角 。當(dāng)軸外彎曲時(shí) ，劃傷由彎軸的輥?zhàn)釉斐?當(dāng)軸內(nèi)彎曲時(shí) , 劃傷則由不彎軸的輥?zhàn)铀斐伞?br>
(4) 擠壓力大 由于擠壓力過大而造成的搭焊管 , 一般發(fā)生在薄壁管生產(chǎn)中 , 普通的厚壁管生產(chǎn)中極少發(fā)生 。這是因?yàn)樵诒”诠苌a(chǎn)中 , 由于管坯的鋼度較差 , 一旦擠壓力過大時(shí) , 管坯寬度在孔型內(nèi)產(chǎn)生了太大的余量后不能被接納 , 就會(huì)向其它空間運(yùn)動(dòng)而形成搭焊。所以在孔型設(shè)計(jì)時(shí) ，要根據(jù)不同的管子壁厚選擇適當(dāng)?shù)目仔桶霃胶洼伩p留量 , 同時(shí)還要注意適度調(diào)整擠壓量大小。
(5) 導(dǎo)向輥傾斜 正常情況下 , 導(dǎo)向輥應(yīng)該呈水平位置 , 為了更好地控制焊縫 , 導(dǎo)向輥可以做傾斜調(diào)整 。如果傾斜角度太大時(shí) , 導(dǎo)向環(huán)的伸出量又大 , 隨著導(dǎo)向輥的旋轉(zhuǎn) , 輥環(huán)就會(huì)壓迫管坯邊緣異樣變形 , 特別是在薄壁管生產(chǎn)時(shí) , 就更容易促使搭焊管的產(chǎn)生 。往往導(dǎo)向輥的大傾斜調(diào)整 , 是因?yàn)槠洳荒芎芎玫乜刂乒芸p方向所為 。 所以 , 在導(dǎo)向輥孔型磨大時(shí),要及時(shí)更換新輥 , 中心不正時(shí)馬上進(jìn)行檢查調(diào)整 , 盡量避免較大的傾斜調(diào)整。
(6) 導(dǎo)向上輥底徑不同 導(dǎo)向上輥的兩個(gè)孔型底徑如果不一樣大 , 也容易出現(xiàn)搭焊管的問題 , 特別是在薄壁管生產(chǎn)時(shí) , 這種現(xiàn)象更易發(fā)生 。在停機(jī)檢查時(shí) , 可以通過手指觸摸法 ,感覺一下焊接V 形區(qū)的焊縫是否平整 。 當(dāng)然 , 只要我們嚴(yán)把輥?zhàn)拥馁|(zhì)量關(guān) , 這種搭焊現(xiàn)象是可以克服的。
1. 2. 2 周期搭焊
搭焊為間斷性的出現(xiàn) , 時(shí)有時(shí)無,有時(shí)搭焊長度稍長一些 , 幾厘米乃至幾十厘米 , 有時(shí)則稍短一些 , 一、二厘米以下不等 。有時(shí)搭焊為比較有規(guī)律的等距離出現(xiàn) , 有時(shí)為無規(guī)律的出現(xiàn) 。對(duì)于這些搭焊現(xiàn)象 , 我們統(tǒng)稱為周期性搭焊 。周期性搭焊一般發(fā)生在生產(chǎn)的中后期階段 , 主要有以下原因造成:
(1) 導(dǎo)環(huán)破裂 當(dāng)封閉孔型磨損之后,就不能有效地控制管坯正常運(yùn)行 , 使管坯在孔型內(nèi)來回?cái)[動(dòng) 。而此時(shí)導(dǎo)環(huán)破裂出現(xiàn)豁口后 , 管坯在運(yùn)行過程中 , 邊緣就會(huì)被導(dǎo)環(huán)的豁口壓陷下去 , 從而形成搭焊管的產(chǎn)生 。這種搭焊管的特點(diǎn)是搭焊周期長度相同 , 規(guī)律性強(qiáng) , 比較容易判斷 。一般隨著破裂后的導(dǎo)環(huán)旋轉(zhuǎn) , 便可發(fā)現(xiàn)被壓陷的痕跡。
(2) 孔型磨損 主要是指封閉孔型的上輥底徑部位出現(xiàn)臺(tái)階狀 , 以及開口孔型的立輥孔型上邊部出現(xiàn)臺(tái)階狀 。當(dāng)管坯在孔型內(nèi)發(fā)生擺動(dòng)時(shí)滑向孔型凸臺(tái)部位后,便會(huì)使管坯變形 。邊緣產(chǎn)生壓陷痕跡而形成搭焊 。瞬間的滑入又滑出 , 搭焊就小一些 , 反之搭焊就長一些。消除這種搭焊管產(chǎn)生的 好方法 , 就是在正常生產(chǎn)中注意合理進(jìn)行調(diào)整 , 使孔型磨損均勻 , 避免出現(xiàn)臺(tái)階狀 , 一旦發(fā)現(xiàn)孔型弧面出現(xiàn)不規(guī)則的形狀后 , 就要及時(shí)更換 , 以徹底杜絕搭焊的產(chǎn)生。
(3) 孔型弧面異物 有時(shí)在孔型的弧面上 , 因某種原因而粘連上其它金屬異物時(shí) , 就會(huì)使管坯表面出現(xiàn)壓陷性的傷痕 , 當(dāng)這種異物粘連位置正處于管坯邊部運(yùn)行的軌跡時(shí) , 就會(huì)造成短小的等距離的周期性搭焊 。一般情況下 , 這種現(xiàn)象是很少發(fā)生的。
(4) 擺縫 在生產(chǎn)后期 , 孔型磨損比較嚴(yán)重 , 對(duì)管坯的控制能力逐漸降低 , 而且各道孔型的中心位置又遭到不同程度的破壞 。所以 , 從成型到焊接就會(huì)出現(xiàn)管坯運(yùn)行不穩(wěn)的擺縫現(xiàn)象 。而擺縫引起的搭焊 , 大多數(shù)又是由于立輥的原因造成 , 平輥有時(shí)也會(huì)造成一些搭焊管的產(chǎn)生 , 但相比之下幾率較小一些 。在檢查管坯邊緣狀況時(shí) , 也很難發(fā)現(xiàn)有什么異常和明顯的壓下缺陷 , 一直到擠壓輥處才能手感管坯的兩個(gè)邊緣高度有輕微的不同 。這時(shí)應(yīng)注意立輥孔型的上邊部形狀如何 , 如果比較理想時(shí) , 可加大立輥的收縮量 , 以獲得完美的管坯邊部變形效果 , 如果立輥孔型的上邊部形狀不太好時(shí) , 就要減小立輥收縮 , 以防引起不良的變形。
(5) 軸承損壞 封閉孔型的軸承損壞后 , 就不能很好地控制管坯平穩(wěn)運(yùn)行 , 擺縫的現(xiàn)象就容易發(fā)生 , 而搭焊的可能性也隨之而來 。特別是多道封閉孔型的軸承損壞后 , 搭焊的問題將更加嚴(yán)重 , 當(dāng)然這種現(xiàn)象是很少出現(xiàn)的 即使發(fā)生了,這種搭焊是忽左忽右的無規(guī)律搭焊 , 單憑調(diào)整是無法解決問題的。
1. 2. 3 開縫
開縫是指焊縫沒有粘接在一起的現(xiàn)象 , 開縫長度一般都在幾厘米以上甚至更長 , 其主要原因有以下幾個(gè)方面:
1 孔型磨損 隨著擠壓輥孔型的磨損 , 孔型的 (R) 尺寸在逐漸地變大 。在使用熱軋鋼帶為焊管原料時(shí) , 當(dāng)鋼帶寬度出現(xiàn)負(fù)偏差或輕微拉鋼時(shí) , 焊縫便會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題 , 輕者發(fā)生砂眼管和無內(nèi)焊筋 , 重者便是開縫管的產(chǎn)生 。所以要經(jīng)常不斷地檢查焊管的內(nèi)毛刺情況 , 加大擠壓輥的擠壓量 , 或是及時(shí)更換新的孔型。
(2) 軸承損壞 當(dāng)擠壓輥的軸承只是輕微的損壞時(shí) , 便會(huì)出現(xiàn)砂眼管和搭焊管等焊縫質(zhì)量問題 , 一旦軸承損壞嚴(yán)重時(shí) , 擠壓輥對(duì)管坯的焊縫就沒有了擠壓力 , 所以焊縫就變成了全開形 , 同時(shí)伴有其它的質(zhì)量事故 。這時(shí)我們還可以觀察到軸承損壞的擠壓輥 , 擺動(dòng)幅度將隨著軸承損壞的程度加重而變大。
(3) 磁棒 磁棒在管坯焊接過程中會(huì)形成磁場 , 高頻電流能夠高度地集中在焊縫“V ”形區(qū)域 , 使焊縫在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫點(diǎn) 。如果管筒內(nèi)沒有了磁棒 , 對(duì)高頻電流的鄰近效應(yīng)和集膚效應(yīng)的效果有著很大的影響 。 明顯的特點(diǎn)就是焊縫為黑紅色 , 無噴濺的火花 ,焊縫為全開形 。有時(shí)即使是焊住了 , 也屬假焊 , 在管子定徑時(shí)也會(huì)發(fā)生噼叭的爆裂聲 。如果磁棒失效或安裝位置不太恰當(dāng)時(shí) , 焊后的管子也會(huì)發(fā)生爆裂 , 即使不裂 , 其強(qiáng)度也很低 。這時(shí)的焊縫由于熱點(diǎn)溫度不夠 , 一般為黃色或是淺藍(lán)色的開裂現(xiàn)象 。
(4) 材質(zhì) 由于原料的化學(xué)成分原因所致 , 盡管在焊接過程中都比較正常 , 但是焊縫還會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象 , 有時(shí)管子在定徑時(shí)便出現(xiàn)了開裂 , 并伴有焊縫脆裂的響聲 。這時(shí)的焊縫顏色比較藍(lán) , 說明溫度還是正常的 。有時(shí)我們可以看到焊縫的裂口偏離焊縫的中心位置 , 這是將母材的邊緣粘連下來 , 形成不規(guī)則的開縫 , 這種現(xiàn)象純屬原料的化學(xué)成分引起的脆裂。
1. 2. 4 砂眼
砂眼管也屬于一種焊縫泄露的質(zhì)量事故 , 只是它的縫隙短小細(xì)微,有些不為人眼所直接觀察到,必須通過檢測設(shè)備才能發(fā)現(xiàn) , 所以我們把這類管子稱為砂眼管 。造成砂眼管的主要原因有以下幾方面:
(1) 雜質(zhì) 特別是熱軋鋼帶的邊部含雜質(zhì)較多,在焊接時(shí)容易形成過多的氧化物 , 焊縫就有可能出現(xiàn)砂眼 。一般情況這種現(xiàn)象是很少發(fā)生的 , 經(jīng)過縱剪的原料這種現(xiàn)象就更少見了。(2) 軸承損壞 這也是造成砂眼管的一個(gè)重要原因之一 , 在前面開縫管一節(jié)中我們已經(jīng)做了闡述 , 這里就不再進(jìn)行詳細(xì)介紹。
(3) 電流大 電流輸出太大時(shí) , 焊縫就容易產(chǎn)生過燒 。在發(fā)生過燒時(shí) , 我們可以在擠壓輥的擠壓點(diǎn)位置看到一種像電弧焊時(shí)所特有的一種藍(lán)色弧光 , 并伴有間斷性的“吱吱”聲 ,同時(shí)陣發(fā)地噴射出較大較多的顆�；鸹� , 大量的金屬變?yōu)橐簯B(tài)滓被擠出而形成砂眼 。這時(shí)管子的內(nèi)焊筋成為無規(guī)則的瘤狀體 , 外毛刺刨削時(shí)有時(shí)會(huì)成為堆積狀 , 不能成條或打卷 。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí) , 就要馬上加快車速 , 如果還不能解決時(shí)就要減少磁棒的數(shù)量 , 或者降低電流的輸出功率。
(4) 擠壓力不足 擠壓力不足時(shí)也會(huì)出現(xiàn)砂眼管 , 一般這種砂眼管不容易看出 , 有時(shí)在焊縫處可見一條黑線 , 在毛刺刨削時(shí) , 可見毛刺出現(xiàn)了開岔現(xiàn)象 , 只有管子在冷彎或壓扁試驗(yàn)時(shí)才出現(xiàn)裂口 。
(5) 擺縫 因擺縫造成砂眼管是 常見的一種 , 往往管縫在運(yùn)行過程中不是平穩(wěn)地在兩個(gè)擠壓輥的中間行走 , 而是忽左忽右地來回?cái)[動(dòng) , 有時(shí)擺動(dòng)幅度大到 10 mm 左右 。當(dāng)管縫轉(zhuǎn)入孔型內(nèi)而不在兩輥的擠壓點(diǎn)時(shí) , 就得不到很好的擠壓效果,極有可能造成砂眼管的產(chǎn)生 。引起擺縫的主要原因就是各道孔型中心位置不正 , 一般不容易找出問題的根源 , 調(diào)整處理時(shí)間較長 , 所以要從定徑到成型封閉孔型處重新拉線找正 , 這樣可以縮短事故處理的時(shí)間 , 同時(shí)其它一些問題也會(huì)得到根治 。除此之外 , 擠壓輥軸、導(dǎo)向輥軸的彎曲以及軸承磨損后所產(chǎn)生的晃量、孔型磨大后不能有效控制管坯時(shí)都可以引起管坯的擺縫 。所以擺縫是多種原因造成一個(gè)結(jié)果的典例 , 處理起來比較棘手 。(6) 擠壓輥裂邊 在高溫作業(yè)下 ,擠壓輥孔型上邊緣很容易出現(xiàn)淬裂掉邊的現(xiàn)象 。當(dāng)擠壓輥旋轉(zhuǎn)時(shí) , 掉邊的部位就會(huì)發(fā)生擠壓力不足。掉邊量小時(shí) , 焊縫還能勉強(qiáng)粘接在一起 , 隨著掉邊量增大 , 就會(huì)出現(xiàn)粘接不牢、假焊、針孔、開縫等質(zhì)量問題 , 并伴有劃傷,遇此問題時(shí)需要及時(shí)更換新孔型。
(7) 孔型磨損 擠壓輥孔型磨損后 , 不但可造成開縫管 , 也可造成砂眼管 , 這要根據(jù)孔型的磨損程度以及原料的狀況 , 特別是熱軋鋼帶的質(zhì)量狀況而定。
(8) 原料損傷 管坯邊緣損傷也會(huì)造成砂眼管的產(chǎn)生 。這種砂眼管的嚴(yán)重程度是和管坯邊緣的損傷狀況分不開的 。一般情況下,這種事故的發(fā)生概率極小 , 只要我們在生產(chǎn)中嚴(yán)格把緊原料的供應(yīng)檢查 , 生產(chǎn)中對(duì)管坯的邊緣不要做任何損傷 , 那么就會(huì)克服這一質(zhì)量事故 。
1. 2. 5 “桃形”管
所謂“桃形”管就是管子的焊縫部位象桃尖一樣突噘 。這種管子的焊縫一般為無內(nèi)毛刺的“八”字形或內(nèi)毛刺較小 。而外毛刺的刨削量一般都很大 , 刨后的外焊縫仍然外突比較嚴(yán)重 , 管面明顯不圓 。
