[科普中國]-電焊管

電焊管利用高頻電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，使 集中于管坯邊緣上的電流將接合面加熱到焊接溫度， 再經(jīng)擠壓、輥壓焊成的焊接管。高頻焊接有感應(yīng)焊和接 觸電阻焊兩種。焊鋼管時(shí)電流的頻率為350~450kHZ， 感應(yīng)焊可選擇得低些，但最低不得小于150kH:;焊接有色金屬管時(shí)電流頻率不低于450kH:。 高頻焊的工作原理圖a為高頻感應(yīng)焊管的原理 示意圖。感應(yīng)器與管坯相當(dāng)于變壓器的一次和二次線 圈。當(dāng)感應(yīng)器通過高頻電流時(shí)管坯外表面便產(chǎn)生感應(yīng) 電流，一條沿管坯邊緣成V形回路I，，稱焊接電流，作 有用功;一條沿管坯表面構(gòu)成分流I:，稱循環(huán)電流，只 使管坯溫升造成熱損失，作無用功。為減少循環(huán)電流的 耗損，提高電磁感應(yīng)效率，在管筒內(nèi)設(shè)置了阻抗器，以 增大管筒內(nèi)表面的感抗值。圖b為高頻電阻焊管的原 理示意圖。

焊管焊接鋼管也稱焊管，是用鋼板或帶鋼經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管，一般定尺6米。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品種規(guī)格多，設(shè)備投資少，但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管。

簡介編輯

20世紀(jì)30年代以來，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，焊縫質(zhì)量不斷提

焊管

升，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按生產(chǎn)方法分類：工藝分類-電弧焊管，電阻焊管，（高頻，低頻）氣焊管，爐焊管。

較小口徑的焊管采用直縫焊，大口徑焊管則多采用螺旋焊；按鋼管端部形狀分為圓形焊管和異型（方、矩型等）焊管；按材質(zhì)和用途不同分為礦用流體輸送焊接鋼管、低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管、帶式輸送機(jī)托輥電焊鋼管等。根據(jù)現(xiàn)行國標(biāo)中的規(guī)格尺寸表，按外徑*壁厚由小到大排序。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編輯

焊管常用材質(zhì)為：Q235A，Q235C

Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X60、X80、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。

焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼，因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊（電阻焊）管和自動電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型（方、扁等）焊管。焊管因其材質(zhì)和用途不同而分為如下若干品種：

GB/T3091-2008（低壓流體輸送用焊接鋼管）。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質(zhì)為：Q235A級鋼。

GB/T14291-2006（礦用流體輸送焊接鋼管）。主要用于礦山壓風(fēng)、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質(zhì)Q235A、B級鋼。

GB/T12770-2002（機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于機(jī)械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機(jī)械部件與結(jié)構(gòu)件。其代表材質(zhì)0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。

GB/T12771-1991（流體輸送用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于輸送低壓腐蝕性介質(zhì)。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。

另有，裝飾用焊接不銹鋼管（GB/T 18705-2002），建筑裝飾用不銹鋼焊接管材（JG/T 3030-1995），以及換熱器用焊接鋼管（YB4103-2000）。

生產(chǎn)流程編輯

直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高，能用

焊管

較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30~100%，而且生產(chǎn)速度較低。

直徑大或較厚的焊管，一般用鋼坯料直接做成，而小焊管薄壁焊管只需要通過鋼帶直接焊接就可以了。然后經(jīng)過簡單拋光，拉絲就可以了

補(bǔ)充：焊管是用帶鋼焊接的，所以在原來它的地位沒無縫管高。

焊管工藝流程

原材料開卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——內(nèi)外焊珠去除——預(yù)校正——感應(yīng)熱處理——定徑及校直——渦流檢測——切斷——水壓檢查——酸洗——最終檢查(嚴(yán)格把關(guān))——包裝——出貨。

分類編輯

按用途分類又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輥管、深井泵管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管、腳手架管和螺旋焊管。

一般焊管：一般焊管用來輸送低壓流體。用Q195A、Q215A、Q235A鋼制造。也可采用易于焊接的其它軟鋼制造。鋼管要進(jìn)行水壓、彎曲、壓扁等實(shí)驗(yàn)，對表面質(zhì)量有一定要求，通常交貨長度為4-10m，常要求定尺（或倍尺）交貨。焊管的規(guī)格用公稱口徑表示（毫米或英寸）公稱口徑與實(shí)際的不同，焊管按規(guī)定壁厚有普通鋼管和加厚鋼管兩種，鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種。

鍍鋅鋼管：為提高鋼管的耐腐蝕性能，對一般鋼管（黑管）進(jìn)行鍍鋅。鍍鋅鋼管分熱鍍鋅和電鋼鋅兩種，熱鍍鋅鍍鋅層厚，電鍍鋅成本低。

吹氧焊管：用作煉鋼吹氧用管，一般用小口徑的焊接鋼管，規(guī)格由3/8寸-2寸八種。用08、10、15、20或Q195-Q235鋼帶制成。為防蝕，有的進(jìn)行滲鋁處理。

電線套管：也就是普通碳素鋼電焊鋼管，用在混凝土及各種結(jié)構(gòu)配電工程，常用的公稱直徑從13-76mm。電線套套管壁較薄，大多進(jìn)行涂層或鍍鋅后使用，要求進(jìn)行冷彎試驗(yàn)。

公制焊管：規(guī)格用作無縫管形式，用外徑*壁厚毫米表示的焊接鋼管，用普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼或普能低合金鋼的熱帶、冷帶焊接，或用熱帶焊接后再經(jīng)冷撥方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作結(jié)構(gòu)件，如傳動軸，或輸送流體，薄壁用來生產(chǎn)家具、燈具等，要保證鋼管強(qiáng)度和彎曲試驗(yàn)。

托輥管：用于帶式輸送機(jī)托輥電焊鋼管，一般用Q215、Q235A、B鋼及20鋼制造，直徑63.5-219.0mm。對管彎曲度、端面要與中心線垂直、橢圓度有一定要求，一般進(jìn)行水壓和壓扁試驗(yàn)。

變壓器管：用于制造變壓器散熱管和其它熱交換器，采用普通碳素鋼制造，要求進(jìn)行壓扁、擴(kuò)口、彎曲、液壓試驗(yàn)。鋼管以定尺或倍尺交貨，對鋼管彎曲度有一定要求。

異型管：由普通碳結(jié)結(jié)構(gòu)鋼及16Mn等鋼帶焊制的方形管、矩形管、帽形管、空膠鋼門窗用鋼管，主要用作農(nóng)機(jī)構(gòu)件、鋼窗門等。

電焊薄壁管：主要用作制作家具、玩具、燈具等。近年來不銹鋼帶制作的薄壁管應(yīng)用很廣，高級家具、裝飾、欄柵等。

螺旋焊管：是將低碳碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度（叫成型角）卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成，它可以用較窄的帶鋼生產(chǎn)大直徑的鋼管。螺旋焊管主要用于石油、天然氣的輸送管線，其規(guī)格用外徑*壁厚表示。螺旋焊管有單面焊的和雙面焊的，焊管應(yīng)保證水壓試驗(yàn)、焊縫的抗拉強(qiáng)度和冷彎性能要符合規(guī)定。

按生產(chǎn)方法分類（1）按工藝分——電弧焊管、電阻焊管（高頻、低頻）、氣焊管、爐焊管

（2）按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管

按斷面形狀分類（1）簡單斷面鋼管——圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他

（2）復(fù)雜斷面鋼管——不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他

按壁厚分類薄壁鋼管、厚壁鋼管

按端部形狀分類分為圓形焊管和異型（方、扁等）焊管。

分類補(bǔ)充1、普通碳素鋼電線套管（GB/T3640-88）是工業(yè)與民用建筑、安裝機(jī)器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護(hù)電線的鋼管。

2、直縫電焊鋼管（YB242-63）是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。

3、承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管（SY5036-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，用雙面埋弧焊法焊接，用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng)，焊接性能好，經(jīng)過各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠。鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)約鋪設(shè)管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。

4、承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管（SY5038-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接的，用于承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng)，塑性好，便于焊接和加工成型；經(jīng)過各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠，鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)省鋪設(shè)管線的投資。主要用于鋪設(shè)輸送石油、天然氣等的管線。

5、一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管（SY/T5037-2000）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面自動埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。

6、一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管（SY5039-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接用于一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。

7、樁用螺旋焊縫鋼管（SY5040-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面埋弧焊接或高頻焊接制成的，用于土木建筑結(jié)構(gòu)、碼頭、橋梁等基礎(chǔ)樁。

特點(diǎn)編輯

直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30~100%，而且生產(chǎn)速度較低。

應(yīng)用范圍編輯

產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于自來水工程、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市建設(shè)，是我國開發(fā)的二十個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)品之一。

作液體輸送用：給水、排水。作氣體輸送用：煤氣、蒸氣、液化石油氣。

作結(jié)構(gòu)用：作打樁管、作橋梁；碼頭、道路、建筑結(jié)構(gòu)用管等。

基本簡介鄰近效應(yīng)使焊接電流集中于管坯待焊邊的 表面，沿兩側(cè)邊緣流動，經(jīng)過擠壓輥附近的匯合點(diǎn)形成 V形回路。循環(huán)電流繞管坯橫斷面的內(nèi)外表面分兩路 流動。為減少這部分無用功的耗損，在筒形坯中心安置 阻抗器，增大循環(huán)電流分路的感抗，以提高待焊邊的電 流強(qiáng)度。 拼 獷 b 高頻感應(yīng)焊管(a)和高頻電阻焊管(b)原理示意圖 1一擠壓輥;2一感應(yīng)器;3一阻抗器，4一高頻電源，5一電極

相關(guān)分類焊接制度有3種:(1)固相塑性壓焊。把管坯邊 緣交接區(qū)加熱到1300~1350℃的塑性狀態(tài)，在擠壓輥 的壓力下將氧化物薄膜擠出焊縫，同時(shí)通過高溫下固 相再結(jié)晶使兩邊緣焊在一起。要求擠壓強(qiáng)度大于40一 50MPa。采用這種制度時(shí)內(nèi)焊刺高度小，表面平整均 勻，焊接時(shí)沒有火花噴濺。(2)半熔化焊接。把管坯邊 緣交接區(qū)加熱到半熔狀態(tài)，溫度達(dá)到1350~1400℃， 在擠壓輥壓力的作用下，將夾有氧化物的液態(tài)膜擠出 焊縫，同時(shí)完成焊接。擠壓強(qiáng)度約為20~30MP。。這 種焊接制度內(nèi)焊刺高度較小，表面不太平整均勻，焊接 時(shí)管坯邊緣交接區(qū)有輕微火花噴濺。(3)熔化焊接。將 管坯邊緣交接區(qū)加熱到熔化狀態(tài)，焊接溫度在1400℃ 以上。因邊緣金屬熔化較早，在邊緣會合點(diǎn)前即出現(xiàn)液 態(tài)過梁，此處電流密度大，熔化金屬部分氣化，在擠壓 輥壓力的作用下，整個(gè)液態(tài)搭接區(qū)發(fā)生周期性的火花 強(qiáng)烈噴濺，擠壓力強(qiáng)度與半熔焊接相近。

焊后內(nèi)外焊刺 都較大，且成周期性丘陵?duì)睢?比較以上3種制度可知，固相塑性壓焊能耗較小， 焊速較快;半熔化焊接能耗較大;熔化焊接能耗最大。 對于低碳鋼這3種制度都適用，如管坯邊緣質(zhì)量不太 好，大多選用第2種，如鋼的焊接性能不太好，則應(yīng)采 用第2種或第3種。當(dāng)焊接金屬表面產(chǎn)生難熔氧化物 時(shí)，為將它們從焊縫中清除出去，則必須采用第3種。 高頻電焊的特點(diǎn)在焊接裝置功率和焊管規(guī)格相 同的條件下，高頻電阻焊的特點(diǎn)是:單位能耗低，焊接 速度是感應(yīng)焊的1.5一2.0倍，但焊接過程的穩(wěn)定性、 焊接質(zhì)量和焊縫表面光滑度較差;銅電極消耗量大需 經(jīng)常更換，焊接調(diào)整較難，作業(yè)率低;電極接觸管體有 一定壓力，不宜用于薄壁管的生產(chǎn)。所以高頻電阻焊適 用于大中規(guī)格焊管的生產(chǎn)。高頻感應(yīng)焊適用于生產(chǎn)焊 縫質(zhì)量要求高的薄壁管、有色金屬管和不便于采用電 阻焊的異形管、小口徑管等。

直縫電焊管直縫焊管，熱擴(kuò)管等150.75767.444以帶鋼為生產(chǎn)原料，在高頻焊接設(shè)備上進(jìn)行直縫焊接得到的管子都叫直縫焊管。（由于鋼管的焊接處成一條直線故而得名）。 其中按照用途不同，又不同的后道生產(chǎn)工序，.(大致可分為腳手架管，流體管，電線套管，支架管，護(hù)欄管等幾種）。直縫焊管標(biāo)準(zhǔn) GB/T13793-1992而低壓流體焊管是直縫焊管的一種，一般用水，煤氣的輸送， 在焊接完畢后比普通焊管多加以一道水壓測試，故而低壓流體管比普通直縫焊管價(jià)格一般高出一點(diǎn)（按現(xiàn)在的市場價(jià)來說，大概高出80元左右） 例如：焊接鋼管流體管1寸（DN25）（就是Φ33.5*3.25) 價(jià)格大概在3950每噸。 而普通直縫焊管在3880左右1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)