一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法技术

本发明专利技术公开了一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法。它包括：步骤1：根据钢带厚度、材料性能、刀片间隙、刀片重合量、刀片与钢带咬入线速度，基于设定的表格控制高频焊接处钢带纵剪分条坡口呈X或I形；步骤2：根据钢带厚度控制焊接边成型角度θ1和θ2；步骤3：基于设定的表格对高频焊接参数包括钢管壁厚、电压、电流、速度、材质进行控制；步骤4：钢带边部通过高频加热后，通过上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊配合收缩，形成挤压力，控制焊接挤压力，使得钢带边部粘合在一起焊接；步骤5：焊接后，在钢管下底面设置两对支撑托辊，通过外毛刺刨除刀具刨除外毛刺。本发明专利技术冷弯钢管焊接质量稳定性好，生产效率高，生产操作简单，应用效果良好。应用效果良好。应用效果良好。

【技术实现步骤摘要】
一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法


[0001]本专利技术属于冷弯钢管制造
，具体涉及一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法。

技术介绍

[0002]冷弯钢管产品制造是热轧钢带通过模具辊轮逐渐滚弯成型，然后采用高频焊接成方形、矩形、圆形或异形钢管。高频焊接方式是一种直接将钢材加热的一定温度后熔化母材，然后通过挤压受力部位使钢材焊接在一起。由于冷弯成型工艺和焊接条件影响因素多，如母材厚度、钢带边缘质量、挤压力、焊接电压、焊接电流、轧制速度等诸多因素叠加影响，焊接后焊缝外毛刺需要去除(如图1所示)，焊缝内毛刺大小(如图1所示)都会对钢管质量造成影响。焊缝外毛刺去除不平整，上油漆后影响外观质量。焊缝内毛刺过小，可能引起焊缝缺陷，如虚焊、沙眼、裂纹等；内毛刺过大，影响客户装配使用。由于影响焊接质量的因素较多，控制钢管焊缝毛刺大小制造为系统性难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1：根据钢带厚度、材料性能、刀片间隙、刀片重合量、刀片与钢带咬入线速度，基于设定的表格控制高频焊接处钢带纵剪分条坡口呈X或I形；
[0006]步骤2：根据钢带厚度控制焊接边成型角度θ1和θ2；
[0007]步骤3：基于设定的表格对高频焊接参数包括钢管壁厚、电压、电流、速度、材质进行控制；
[0008]步骤4：钢带边部通过高频加热后，通过上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊配合收缩，形成挤压力，控制焊接挤压力，使得钢带边部粘合在一起焊接；
[0009]步骤5：焊接后，在钢管下底面设置两对支撑托辊，通过外毛刺刨除刀具刨除外毛刺。
[0010]上述步骤2中，当钢带厚度7～10mm时，焊接边成型角度θ1和θ2取80～84
°
；当钢带厚度11～14mm时，焊接边成型角度θ1和θ2取86～88
°
。
[0011]上述步骤4中，通过以下公式控制钢管挤压变形量来控制焊接挤压力：
[0012]C＝A
‑
B+t，
[0013]A＝H+t/2，
[0014]B＝H+t/4；
[0015]其中，A—进上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊前钢管截面尺寸；B—出上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊后钢管截面尺寸；t—钢带厚度；H—焊接完后钢管截面尺寸B对应的高
度；C—钢管挤压变形量；
[0016]当焊缝内毛刺高度小于t/5时，增大钢管挤压变形量C，减小B；当焊缝内毛刺高度大于t/2时，减小钢管挤压变形量C，增大B。
[0017]测量A和B须在挤压辊部位前后200m处测量。
[0018]刨除外毛刺部位距离高频加热部位距离为0.6m。
[0019]外毛刺刨除刀具刀杆中心线与钢管的焊缝面的夹角为70
°
。
[0020]外毛刺刨除刀具固定在油缸上，通过油缸快速调整刀具上下。
[0021]焊接感应圈与钢管间隙M为5
‑
10mm。
[0022]本专利技术通过采用钢带纵剪分条坡口控制、焊接边成型角度控制、高频焊接参数控制、焊接挤压力控制、外毛刺刨除控制，解决了冷弯成型焊接边坡口形状问题、外毛刺去除后平面度问题、焊接虚焊、裂纹、沙眼等焊缝缺陷问题、内毛刺大小(均匀性)问题，冷弯钢管焊接质量稳定性好，生产效率高，生产操作简单，应用效果良好。
[0023]本专利技术已开发出工程用钢管产品，产品焊缝质量优良，工艺可靠稳定，可应用于冷弯型钢内焊缝产品制造，促进了工程机械行业智能化制造，可年创造经济效益350万元。
附图说明
[0024]图1为现有技术结构示意图；
[0025]图2为焊缝坡口形状示意图；
[0026]图3为本专利技术步骤2示意图；
[0027]图4为本专利技术焊接感应圈与钢管间隙示意图；
[0028]图5为本专利技术步骤4示意图；
[0029]图6为本专利技术步骤4中焊接挤压力原理示意图；
[0030]图7为本专利技术步骤4中，进入上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊前后钢管截面尺寸示意图；
[0031]图8为本专利技术外毛刺刨除刀具位置示意图。
[0032]图中，1
‑
外毛刺、2
‑
内毛刺、3
‑
上挤压辊、4
‑
下挤压辊、5
‑
侧挤压辊、6
‑
钢管。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。
[0034]本专利技术一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法，包括以下步骤：
[0035]步骤1：根据钢带厚度、材料性能、刀片间隙、刀片重合量、刀片与钢带咬入线速度，基于设定的表格控制高频焊接处钢带纵剪分条坡口呈X或I形。高频焊接方式是熔化母材焊接，焊缝坡口一般呈“X、I、V、Y”形状，手工焊、二保焊、埋弧焊等填充焊接宜选用X、V或Y形坡口，而高频焊接由于邻近效应适合X或I形坡口(如图2所示)，高频焊接处焊接边坡口(纵剪分条断面形状)由钢带纵剪分条边部切口断面形状和焊接边成型角度决定(如图3所示)，钢带纵剪分条坡口形状随材料厚度增加，变化越大，决定剪切断口形状因素主要有材料性能、刀片间隙、刀片重合量、刀片与钢带咬入线速度，若需获得“X或I形坡口”，根据不同材料，控制刀片间隙和刀片重合量，如表1。
[0036]表1：厚度、材料、间隙、重合量、咬入角速度
[0037][0038]说明：屈服强度＞355Mpa，上下刀片间隙增加40～50％。
[0039]步骤2：根据钢带厚度，控制焊接边成型角度θ1和θ2。材料越薄，对坡口影响越小，相反材料越厚，对坡口形状影响越大，在良好钢带剪切边部情况下，焊接坡口呈X或I形为理想状态，如图3所示，焊接边成型角度θ1和θ2共同决定了坡口形状；当钢带厚度4～6mm时，成型角度影响较小；当钢带厚度7～10mm时，焊接边成型角度θ1和θ2宜取80～84
°
；当钢带厚度11～14mm时，焊接边成型角度θ1和θ2越接近90
°
，坡口形状越接近I形，但考虑材料反弹，角度宜取86～88
°
。
[0040]步骤3：基于设定的表格对高频焊接参数包括钢管壁厚、电压、电流、速度、材质进行控制。冷弯钢管使用的是固态高频焊接方式，高频焊接参数是影响焊接质量的关键因素，高频焊接参数包含钢管壁厚、电压、电流、速度、材质，焊接参数差异较大，厚度越大，越难焊接，具体见表2。
[0041]表2：钢管壁厚、电压、电流、速度、材质关系表
[0042][0043]步骤4：钢带边部通过高频加热后，通过上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊配合收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据钢带厚度、材料性能、刀片间隙、刀片重合量、刀片与钢带咬入线速度，基于设定的表格控制高频焊接处钢带纵剪分条坡口呈X或I形；步骤2：根据钢带厚度控制焊接边成型角度θ1和θ2；步骤3：基于设定的表格对高频焊接参数包括钢管壁厚、电压、电流、速度、材质进行控制；步骤4：钢带边部通过高频加热后，通过上挤压辊、侧挤压辊和下挤压辊配合收缩，形成挤压力，控制焊接挤压力，使得钢带边部粘合在一起焊接；步骤5：焊接后，在钢管下底面设置两对支撑托辊，通过外毛刺刨除刀具刨除外毛刺。2.根据权利要求1所述的一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法，其特征在于：上述步骤2中，当钢带厚度7～10mm时，焊接边成型角度θ1和θ2取80～84
°
；当钢带厚度11～14mm时，焊接边成型角度θ1和θ2取86～88
°
。3.根据权利要求1所述的一种控制钢管焊缝内外毛刺大小冷弯制造方法，其特征在于：上述步骤4中，通过以下公式控制钢管挤压变形量来控制焊接挤压力：C＝A
‑
B+t，A＝H+...

【专利技术属性】
技术研发人员：段军科，阮建刚，盛珍剑，王帝，朱成松，魏鹏，雷浩，
申请(专利权)人：武汉钢铁江北集团冷弯型钢有限公司，
类型：发明
国别省市：