加热

将高频电流输送到管壁上, 主要有两种形式:

一种是感应式，以单匝或多匝结构的感应圈为主，为感应焊。

另一种是接触式, 以可活动的电极触头结构为主，为接触焊。

在连续性生产中, 以感应式结构应用较为普遍。下面我们分别叙述管坯在加热中常见的事故。

电流小

电流小时焊缝的加热温度和加热速度都会受到不同程度的影响, 焊缝质量有时也很难得到保障。造成电流小的原因除输出功率不够外, 在工艺调整中主要有以下方面:

( 1) 磁棒的位置与数量   磁棒除本身质量优劣外, 其安装位置和数量也是非常重要的, 一般磁棒的前端应伸出挤压辊中心线20 mm 以上, 后端伸出感应圈或电极60mm 即可( 图27) , 

数量以管径与磁棒断面之比不小于3：1 为基础。如果满足不了上述要求, 都应及时处理。

( 2) 冷却效果   磁棒在受热后会降低磁性效果, 受热时间越长, 受热温度越高, 磁性破坏也就越严重。所以不但要求磁棒自身耐热效果要好,而且外界冷却一定要及时, 冷却水既要有流速, 又要有流量, 这样才能使磁棒经常处于低温状态下工作, 延长磁棒的使用寿命。

( 3) 感应圈( 或电极) 的位置  因为高频电流具有邻近效应和集肤效应, 所以无论是感应圈还是电极,都应该尽量使其靠近挤压点。另外感应圈与管壁的间隙最好控制在5 mm 以内( 两个电极之间的间隙也不要太大, 一般可根据管缝的宽度来决定, 以3~ 6 mm 为宜) , 这样就可以保证焊缝的加热效率。

( 4) 焊缝控制  焊缝的方向、开口角度以及焊缝的高度位置都对焊接电流的大小产生一定的影响, 所以在调整时, 要保证焊缝能够准确对正挤压中心, 左右摆动量不要太大, 以小于1. 5 mm 为佳。焊缝“V”形开口角度根据所生产的管径大小而定, 控制在3°~ 10°之间, 即在感应圈处的管缝宽度不要超过8 mm， 电极处的管缝宽度不要超过6 mm。以上这些可以通过调整导向辊的压下量获取。另外导向辊整体位置适当提高后可以使管坯边缘得到充分的拉伸效果, 特别是对薄壁管生产有一定的好处, 减少了边缘皱折, 稳定了电流的流通。

( 5) 匹配   电流的大小和焊速匹配调整是一种被动的做法。在无法加大电流输出时, 为了保证焊缝质量, 只有降低焊接速度来延长焊缝加热时间, 以达到焊缝焊接时的温度要求。

感应圈、电极的熔浇

无论是感应圈还是电极, 有时会在瞬间被强大的电流烧红发热, 如果不及时关闭高频电流输出, 就会被烧熔而发生开路现象, 引起其它电器事故。造成这一事故的原因主要有以下几方面:

(1) 水冷却  感应圈和电极的烧红熔化现象和水冷却效果有着很大的关系。当感应圈某个部位出现露孔时, 冷却水就会被分流, 使感应圈在工作中得不到及时有效地冷却, 而被烧红熔化。特别是在进行接触焊时使用的电极, 要求水冷却不但要有流速和流量, 而且水流要紧贴电极外平面滑下, 中间不能形成空间( 图28) 。

在生产中有时我们会感觉到水量很大, 但是仍然会发生电极烧红的现象就是这个原因。同时我们可以用手指去感觉一下水的冲击力度,当感到手指明显有一种被冲击的感觉时, 说明水的流速是比较满意的。

( 2) 接触不良   接触不良时就会导致电路导电不畅, 局部受到大电流的冲击后, 导体就会迅速起弧升温烧损。例如夹持固定感应圈的螺丝部位以及电极触头的压紧板松动时等, 都会造成局部件的打火发热烧损。