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摘 要:供热管道焊接过程中,都会不同程度的出现磁偏吹问题,此种问题严重影响了焊接质量。为此,焊接人员通过会选择应用焊机消磁技术,来尽量的避免磁偏吹的出现。该技术的应用不仅能够有效的解决上述问题,而且十分方便,焊接人员几乎都会使用,另外,使用电焊机来进行消磁处理时,并不需要其他设备,因此准备工作并不麻烦。本文首先对焊接消磁技术原理进行了介绍,其次阐释了消磁工艺的选择;最后探讨了焊机消磁技术在供热管道焊接中的具体应用,仅供交流使用。
关键词:焊机消磁技术;供热管道;应用
现代城市建筑施工行业发展迅猛,而供热管道的应用也随之增加。供热管道施工过程中,需要对其进行焊接处理,但是由于焊接之前,需要对管材进行磁粉检测以及加热处理等,这就导致管材在一段时间内都要与强磁性物质进行接触,这就会使得管材非常容易被磁化,因此焊接期间时常会出现磁偏吹问题,导致焊接人员无法正确的运条。为此,焊接人员都十分关注供热管道管材的消磁问题。
1 焊机消磁技术原理
供热管道焊接是否能够有效的消磁,其与管材的矫顽力大小有着决定性的关系。但是需要明确的是,高顽磁性不一定只与高矫顽力有关系,基于此,磁化强度并不能作为消磁难度的一给指标。焊接消磁技术采用的最为简单的方法就将工件直接放到磁场中,焊接人员给工件施加一定的磁力,该磁力至少要等于磁场现有的磁力,之后焊接人员要反复多次的改变磁场方向,同时慢慢减少磁场强度,直到磁场强度达到0时才停止。在这一过程中,工件内部会行形成磁滞回线,在变化的浮动值减少的过程,回线轨迹也会相应的减少,此时工件中磁力也就随之减少,最后消失。在正式开始消磁时,焊接人员必须保证磁场幅值能够完全的抵消管材的矫顽力。因为只有矫顽力被克服,工件中的磁力才有可能完全的消除。
2 焊机消磁技术工艺选择
2.1 高温消磁
其是焊机消磁技术的一种。高温消磁借助的是分子热运动原理,因为分子热运动的过程中会产生很高的温度,进而对供热管道管材进行加热。这样管材中原本规则的磁畴就会随着温度的提高而产生运动,这样带向磁畴排列顺序会因此变得非常紊乱,此时磁场会彼此抵消,管材外部也就不会显示出任何的磁性。但是高温消磁技术工艺难度比较大,需要花费非常高的成本,同时消磁十分非常长,所以焊接人员通常不会选择此种消磁技术工艺,难以达到预期目标。
2.2 交流消磁
此种消磁技术工艺比较常用。此种消磁工艺应用的是交流电,因为交流电在传输的过程中方向不会发生改变,所以消磁场中磁畴结构会发生非常大的变化,一段时间之后,管材中的磁力会越来越低,最后完全消失。在这一过程中,焊接人员再利用消磁电流的改变,使其消磁场中的磁力逐渐的减少,最后管材完全失去磁力。但是交流消磁也存在着明显的弊端,即其趋肤效应明显,因此在应用的过程中,管材中内部磁力难以真正的完全消除。
2.3 直流消磁
此种消磁技术工艺与交流消磁有着一曲同工之妙,其利用的是直流电方向的改变,来达到消磁的目的。因为直流消磁并不需要换向,即使换向其频率也非常低,这使得磁力逐渐的失去了趋肤效应,所以对管材来说,能够非常快速的消除其内部磁力。直流消磁电流必须要具备转变电流方向的功能,同时还需要具备减小电流幅度的功能。一般情况下,焊接人员都会选择应用调压器来使消磁电流幅度逐渐的减少。
将施工现场钢管运回至工厂进行高温消磁,成本高难度大,难以达到满意的效果,因此采用电磁法进行现场消磁是较为可行的办法#由于直流磁化必须采用直流退磁,且现场难以判断钢管之前的磁化方式,因此利用施工现场电焊机作为电源,采用直流退磁技术可有效消除钢管的剩磁。
3 焊机消磁应用
3.1 合理设置焊接电缆地线连接位置消减磁偏吹
当焊接电缆地线始终靠近焊接电弧时,电弧周围磁力线密度分布应是均匀的,可消减磁偏吹的影响。因此,将焊接电缆地线接至焊接坡口内并随着焊接过程的进行及时调整其至尽量靠近正在施焊的位置,或在坡口两端的管道上都接上地线,都有助于使电弧周围磁力线趋于均匀分布,减小电弧的偏移。另外,磁偏吹的横向推力与电弧的电流成正比,与电弧弧长成正比,在不影响焊接质量的前提下,减小电流并采用短弧焊接有助于消减磁偏吹。这些方法对于焊接电缆地线位置不正确、切割和打磨坡口等7原因造成的一般性磁偏吹有较好的消减作用。
3.2 振动消减管道剩磁
人力使管道振动,产生的效用很小,仅适用于小口径和弱剩磁等级管道的消磁。通过高频振动可使已经被磁化的管道内部有序排列的磁畴在一定程度上重新无序排列,从而消减管道剩磁,但因受振动源设备的影响一般不采用。因此,振动消减管道剩磁虽在理论上可行,但实用意义不大。
3.3 采用电焊机线缆缠绕法消除钢管剩磁,需要将焊机二次线缆按固定方向缠绕在钢管端部,缠绕后检查无误,将焊枪和地线搭接。安装完成后接通焊机电源,直流消磁时可每次接通电流20s中断电流进行换向,换向次数不小于10次,每次换向时电流应均匀降低。在二次线缆安装过程中,需要注意以下问题:
首先,线缆缠绕方向不能绕错,如果消磁后发现磁性增大应反向缠绕线缆;其次,缠绕匝数要合适,确保消磁有效进行,通常选用8--10匝;再次,缠绕位置不能距离坡口边缘太远,否则会影响消磁效果;最后,此法不适用钨钢。钴钢等硬磁性合金钢管。线缆缠绕方向按以下方法确定:先将一小块铁吸附在钢管端部,通电后逐渐增大电流,如果铁块落下即说明缠绕方向正确,否则应改变缠绕方向。通过对某高压燃气管道施工现场进行消磁试验,采用高斯计对消磁前后钢管剩磁进行了测量比较,发现剩磁由27.9mT降至0.3mT,消磁效果极佳,可完全满足现场施工的需要。
结束语
综上所述,可知焊机消磁技术在供热管道焊接中具有非常大的应用价值,因为该技术不仅简单有效,对焊接人员并不没有过高的技术性要求,同时应用成本也比较低,在很短的时间内就能够将管材中存在的磁消除,同时也不要应用其他设备,不仅减少了施工时间,也降低了施工强度,最为重要的是施工难度也有所降低,这对供热管道的焊接来说,异常重要。经过大量的供热管道焊接实践发现,应用焊机消磁技术效果佳,值得推广使用。
参考文献
[1]燃气管道的内部防腐蚀问题[J].材料保护,2004(3).
[2]王新玲.氩电联焊在燃气管道施工中的应用[J].中国新技术新产品,2011(12).
[3]薛小龙,姚网,罗晓明.介质流速对燃气管道在线焊接背温的影响[J].广东化工,2010(1).
[4]李恒,王树刚,袁赓.马尔可夫链在燃气管道外防腐蚀层预测中的应用[J].全面腐蚀控制,2007(6).
[5]周梓荣,肖锋,邱建友.基于高压水射流的燃气管道带压智能切割机械的研制[J].机床与液压,2005(8).
关键词:焊机消磁技术;供热管道;应用
现代城市建筑施工行业发展迅猛,而供热管道的应用也随之增加。供热管道施工过程中,需要对其进行焊接处理,但是由于焊接之前,需要对管材进行磁粉检测以及加热处理等,这就导致管材在一段时间内都要与强磁性物质进行接触,这就会使得管材非常容易被磁化,因此焊接期间时常会出现磁偏吹问题,导致焊接人员无法正确的运条。为此,焊接人员都十分关注供热管道管材的消磁问题。
1 焊机消磁技术原理
供热管道焊接是否能够有效的消磁,其与管材的矫顽力大小有着决定性的关系。但是需要明确的是,高顽磁性不一定只与高矫顽力有关系,基于此,磁化强度并不能作为消磁难度的一给指标。焊接消磁技术采用的最为简单的方法就将工件直接放到磁场中,焊接人员给工件施加一定的磁力,该磁力至少要等于磁场现有的磁力,之后焊接人员要反复多次的改变磁场方向,同时慢慢减少磁场强度,直到磁场强度达到0时才停止。在这一过程中,工件内部会行形成磁滞回线,在变化的浮动值减少的过程,回线轨迹也会相应的减少,此时工件中磁力也就随之减少,最后消失。在正式开始消磁时,焊接人员必须保证磁场幅值能够完全的抵消管材的矫顽力。因为只有矫顽力被克服,工件中的磁力才有可能完全的消除。
2 焊机消磁技术工艺选择
2.1 高温消磁
其是焊机消磁技术的一种。高温消磁借助的是分子热运动原理,因为分子热运动的过程中会产生很高的温度,进而对供热管道管材进行加热。这样管材中原本规则的磁畴就会随着温度的提高而产生运动,这样带向磁畴排列顺序会因此变得非常紊乱,此时磁场会彼此抵消,管材外部也就不会显示出任何的磁性。但是高温消磁技术工艺难度比较大,需要花费非常高的成本,同时消磁十分非常长,所以焊接人员通常不会选择此种消磁技术工艺,难以达到预期目标。
2.2 交流消磁
此种消磁技术工艺比较常用。此种消磁工艺应用的是交流电,因为交流电在传输的过程中方向不会发生改变,所以消磁场中磁畴结构会发生非常大的变化,一段时间之后,管材中的磁力会越来越低,最后完全消失。在这一过程中,焊接人员再利用消磁电流的改变,使其消磁场中的磁力逐渐的减少,最后管材完全失去磁力。但是交流消磁也存在着明显的弊端,即其趋肤效应明显,因此在应用的过程中,管材中内部磁力难以真正的完全消除。
2.3 直流消磁
此种消磁技术工艺与交流消磁有着一曲同工之妙,其利用的是直流电方向的改变,来达到消磁的目的。因为直流消磁并不需要换向,即使换向其频率也非常低,这使得磁力逐渐的失去了趋肤效应,所以对管材来说,能够非常快速的消除其内部磁力。直流消磁电流必须要具备转变电流方向的功能,同时还需要具备减小电流幅度的功能。一般情况下,焊接人员都会选择应用调压器来使消磁电流幅度逐渐的减少。
将施工现场钢管运回至工厂进行高温消磁,成本高难度大,难以达到满意的效果,因此采用电磁法进行现场消磁是较为可行的办法#由于直流磁化必须采用直流退磁,且现场难以判断钢管之前的磁化方式,因此利用施工现场电焊机作为电源,采用直流退磁技术可有效消除钢管的剩磁。
3 焊机消磁应用
3.1 合理设置焊接电缆地线连接位置消减磁偏吹
当焊接电缆地线始终靠近焊接电弧时,电弧周围磁力线密度分布应是均匀的,可消减磁偏吹的影响。因此,将焊接电缆地线接至焊接坡口内并随着焊接过程的进行及时调整其至尽量靠近正在施焊的位置,或在坡口两端的管道上都接上地线,都有助于使电弧周围磁力线趋于均匀分布,减小电弧的偏移。另外,磁偏吹的横向推力与电弧的电流成正比,与电弧弧长成正比,在不影响焊接质量的前提下,减小电流并采用短弧焊接有助于消减磁偏吹。这些方法对于焊接电缆地线位置不正确、切割和打磨坡口等7原因造成的一般性磁偏吹有较好的消减作用。
3.2 振动消减管道剩磁
人力使管道振动,产生的效用很小,仅适用于小口径和弱剩磁等级管道的消磁。通过高频振动可使已经被磁化的管道内部有序排列的磁畴在一定程度上重新无序排列,从而消减管道剩磁,但因受振动源设备的影响一般不采用。因此,振动消减管道剩磁虽在理论上可行,但实用意义不大。
3.3 采用电焊机线缆缠绕法消除钢管剩磁,需要将焊机二次线缆按固定方向缠绕在钢管端部,缠绕后检查无误,将焊枪和地线搭接。安装完成后接通焊机电源,直流消磁时可每次接通电流20s中断电流进行换向,换向次数不小于10次,每次换向时电流应均匀降低。在二次线缆安装过程中,需要注意以下问题:
首先,线缆缠绕方向不能绕错,如果消磁后发现磁性增大应反向缠绕线缆;其次,缠绕匝数要合适,确保消磁有效进行,通常选用8--10匝;再次,缠绕位置不能距离坡口边缘太远,否则会影响消磁效果;最后,此法不适用钨钢。钴钢等硬磁性合金钢管。线缆缠绕方向按以下方法确定:先将一小块铁吸附在钢管端部,通电后逐渐增大电流,如果铁块落下即说明缠绕方向正确,否则应改变缠绕方向。通过对某高压燃气管道施工现场进行消磁试验,采用高斯计对消磁前后钢管剩磁进行了测量比较,发现剩磁由27.9mT降至0.3mT,消磁效果极佳,可完全满足现场施工的需要。
结束语
综上所述,可知焊机消磁技术在供热管道焊接中具有非常大的应用价值,因为该技术不仅简单有效,对焊接人员并不没有过高的技术性要求,同时应用成本也比较低,在很短的时间内就能够将管材中存在的磁消除,同时也不要应用其他设备,不仅减少了施工时间,也降低了施工强度,最为重要的是施工难度也有所降低,这对供热管道的焊接来说,异常重要。经过大量的供热管道焊接实践发现,应用焊机消磁技术效果佳,值得推广使用。
参考文献
[1]燃气管道的内部防腐蚀问题[J].材料保护,2004(3).
[2]王新玲.氩电联焊在燃气管道施工中的应用[J].中国新技术新产品,2011(12).
[3]薛小龙,姚网,罗晓明.介质流速对燃气管道在线焊接背温的影响[J].广东化工,2010(1).
[4]李恒,王树刚,袁赓.马尔可夫链在燃气管道外防腐蚀层预测中的应用[J].全面腐蚀控制,2007(6).
[5]周梓荣,肖锋,邱建友.基于高压水射流的燃气管道带压智能切割机械的研制[J].机床与液压,2005(8).