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 ,并對故障原因進行了簡要分析 , 提出了解決問題的具體方法 , 對焊管機組的作業(yè)人員有較強的指導(dǎo)作用。
1 焊接機常見故障
焊接機的故障相對而言是比較多的 , 而且故障發(fā)生原因也比較復(fù)雜 , 往往是一個結(jié)果由多種原因引起 , 或者一個原因又可造成幾個結(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簡要敘述。
1. 1 劃傷
在焊接機出現(xiàn)的管坯劃傷主要由兩個部位造成 , 一是導(dǎo)向機構(gòu) , 二是擠壓焊接機構(gòu)。
1. 1. 1 導(dǎo)向機構(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出現(xiàn)磨擦性的劃傷 ，這種劃傷的特點為創(chuàng)面比較大,連續(xù)性較強 。主要是因為導(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 ，導(dǎo)向套和導(dǎo)向輥的軸線相對差太大時 , 也都會造成管坯兩側(cè)的劃傷。
1. 1. 2 擠壓焊接機構(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:
(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 ；輥子軸向竄動;孔型大小不一樣 ；兩輥子高度位置不相同 ；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 ， 擠壓輥孔型的邊緣圓角就會對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 , 在管坯的張力用下 , 輥軸就會出現(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邊部疊落在一起后所形成的錯位粘接 。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 。在錯位方面有零點幾毫米的輕微錯位 ，有等于壁厚的完全錯位 。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 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 ， 都會使擠壓輥出現(xiàn)軸向竄動和徑向擺動 ，這時擠壓輥的孔型就不會吻合而造成搭焊。
(2) 軸承損壞 軸承損壞后 ，就會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 ，焊縫就會高出而造成搭焊 。在生產(chǎn)運行中 , 我們可以觀察擠壓輥的擺動 。上端軸承損壞時 , 輥子的擺動幅度大一些 ，下端的軸承損壞時 ，輥子的擺動幅度就小一些 ，同時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 , 對管坯邊緣造成壓損 , 使焊縫高度發(fā)生變化 , 稍不合適便會發(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內(nèi)彎曲。檢查時,釋放頂緊裝置 ，可將鋼板尺的立面放置在輥子的端面上 ，以檢查另一個輥子的端面與鋼板尺的傾斜角 。當(dāng)軸外彎曲時 ，劃傷由彎軸的輥子造成;當(dāng)軸內(nèi)彎曲時 , 劃傷則由不彎軸的輥子所造成。
(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 。這是因為在薄壁管生產(chǎn)中 , 由于管坯的鋼度較差 , 一旦擠壓力過大時 , 管坯寬度在孔型內(nèi)產(chǎn)生了太大的余量后不能被接納 , 就會向其它空間運動而形成搭焊。所以在孔型設(shè)計時 ，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 , 導(dǎo)向環(huán)的伸出量又大 , 隨著導(dǎo)向輥的旋轉(zhuǎn) , 輥環(huán)就會壓迫管坯邊緣異樣變形 , 特別是在薄壁管生產(chǎn)時 , 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 , 是因為其不能很好地控制管縫方向所為 。 所以 , 在導(dǎo)向輥孔型磨大時,要及時更換新輥 , 中心不正時馬上進行檢查調(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 , 這種現(xiàn)象更易發(fā)生 。在停機檢查時 , 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)把輥子的質(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) , 時有時無,有時搭焊長度稍長一些 , 幾厘米乃至幾十厘米 , 有時則稍短一些 , 一、二厘米以下不等 。有時搭焊為比較有規(guī)律的等距離出現(xiàn) , 有時為無規(guī)律的出現(xiàn) 。對于這些搭焊現(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行 , 使管坯在孔型內(nèi)來回擺動 。而此時導(dǎo)環(huán)破裂出現(xiàn)豁口后 , 管坯在運行過程中 , 邊緣就會被導(dǎo)環(huán)的豁口壓陷下去 , 從而形成搭焊管的產(chǎn)生 。這種搭焊管的特點是搭焊周期長度相同 , 規(guī)律性強 , 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)臺階狀 , 以及開口孔型的立輥孔型上邊部出現(xiàn)臺階狀 。當(dāng)管坯在孔型內(nèi)發(fā)生擺動時滑向孔型凸臺部位后,便會使管坯變形 。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)中注意合理進行調(diào)整 , 使孔型磨損均勻 , 避免出現(xiàn)臺階狀 , 一旦發(fā)現(xiàn)孔型弧面出現(xiàn)不規(guī)則的形狀后 , 就要及時更換 , 以徹底杜絕搭焊的產(chǎn)生。
(3) 孔型弧面異物 有時在孔型的弧面上 , 因某種原因而粘連上其它金屬異物時 , 就會使管坯表面出現(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行的軌跡時 , 就會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 , 從成型到焊接就會出現(xiàn)管坯運行不穩(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 , 平輥有時也會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 , 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邊緣高度有輕微的不同 。這時應(yīng)注意立輥孔型的上邊部形狀如何 , 如果比較理想時 , 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 , 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 , 當(dāng)鋼帶寬度出現(xiàn)負偏差或輕微拉鋼時 , 焊縫便會出現(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 , 便會出現(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 , 擠壓輥對管坯的焊縫就沒有了擠壓力 , 所以焊縫就變成了全開形 , 同時伴有其它的質(zhì)量事故 。這時我們還可以觀察到軸承損壞的擠壓輥 , 擺動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 , 使焊縫在極短的時間內(nèi)達到高溫點 。如果管筒內(nèi)沒有了磁棒 , 對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 。 明顯的特點就是焊縫為黑紅色 , 無噴濺的火花 ,焊縫為全開形 。有時即使是焊住了 , 也屬假焊 , 在管子定徑時也會發(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 , 焊后的管子也會發(fā)生爆裂 , 即使不裂 , 其強度也很低 。這時的焊縫由于熱點溫度不夠 , 一般為黃色或是淺藍色的開裂現(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 , 但是焊縫還會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象 , 有時管子在定徑時便出現(xiàn)了開裂 , 并伴有焊縫脆裂的響聲 。這時的焊縫顏色比較藍 , 說明溫度還是正常的 。有時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 , 這里就不再進行詳細介紹。
(3) 電流大 電流輸出太大時 , 焊縫就容易產(chǎn)生過燒 。在發(fā)生過燒時 , 我們可以在擠壓輥的擠壓點位置看到一種像電弧焊時所特有的一種藍色弧光 , 并伴有間斷性的“吱吱”聲 ,同時陣發(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 。這時管子的內(nèi)焊筋成為無規(guī)則的瘤狀體 , 外毛刺刨削時有時會成為堆積狀 , 不能成條或打卷 。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時 , 就要馬上加快車速 , 如果還不能解決時就要減少磁棒的數(shù)量 , 或者降低電流的輸出功率。
(4) 擠壓力不足 擠壓力不足時也會出現(xiàn)砂眼管 , 一般這種砂眼管不容易看出 , 有時在焊縫處可見一條黑線 , 在毛刺刨削時 , 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時才出現(xiàn)裂口 。
(5) 擺縫 因擺縫造成砂眼管是 常見的一種 , 往往管縫在運行過程中不是平穩(wěn)地在兩個擠壓輥的中間行走 , 而是忽左忽右地來回擺動 , 有時擺動幅度大到 10 mm 左右 。當(dāng)管縫轉(zhuǎn)入孔型內(nèi)而不在兩輥的擠壓點時 , 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間 , 同時其它一些問題也會得到根治 。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都可以引起管坯的擺縫 。所以擺縫是多種原因造成一個結(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 , 掉邊的部位就會發(fā)生擠壓力不足。掉邊量小時 , 焊縫還能勉強粘接在一起 , 隨著掉邊量增大 , 就會出現(xiàn)粘接不牢、假焊、針孔、開縫等質(zhì)量問題 , 并伴有劃傷,遇此問題時需要及時更換新孔型。
(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)中對管坯的邊緣不要做任何損傷 , 那么就會克服這一質(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 。
