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鋼管20#無縫鋼管帶磁性

更新时间:2019-11-10 19:47人气:5305
鋼管20# 無縫鋼管帶磁性的啟事,如何消磁?假如帶磁性焊接偏弧如何辦?   20#無縫鋼管材質為20#鋼,強度比15號鋼稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時厚度小,外形要求嚴格或外形複雜的製件上易發生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀況較退火狀況好、一般用於製造受力不大而韌性要求高的。   20#無縫鋼管的材料為:優良碳素結構鋼   牌號:20鋼    標準:GB/T 699-1988   強度比15號鋼稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲 、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時厚度小,外形要求嚴格或外形複雜的製件上易發生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀況較退火狀況好、一般用於製造受力不大而韌性要求高的。   ●化學成份:   碳 C :0.17~0.24"矽 Si:0.17~0.37錳 Mn :0.35~0.65硫 S :≤0.035磷 P :≤0.035鉻 Cr:≤0.25鎳 Ni:≤0.25銅 Cu:≤0.25   ●力學性能 :   抗拉強度 σb (MPa):≥410(42)屈服強度 σs (MPa):≥245(25)伸長率 δ5 (%) :≥25斷麵收縮率 ψ (%):≥5 ,硬度 :未熱處理,≤156HB,試樣尺寸:試樣尺寸25mm   ●熱處理規範及金相組織:   熱處理規範:正火,910℃,空冷。金相組織 :鐵素體+珠光體。   ●交貨狀況:以不熱處理或熱處理(退火、正火或高溫回火)狀況交貨 。要求熱處理狀況交貨的應在合同中注明,未注明者按不熱處理交貨。 主題詞 管道 鋼管 焊接 剩磁 消磁 工藝 1 剩磁產生啟事及對焊接質量影響 在建設和修理煤氣管道進行焊接作業時,有時會出現磁偏吹影響焊接過程的現象。磁偏吹的形成是管金屬中存在剩磁的結果。通常,將剩磁分為感應磁性和工藝磁性兩種。感應磁性常產生在工廠製管的環節中,如:金屬熔煉、采用電磁起重機進行裝卸 、鋼管在強磁場中停置、用磁化法完成無損檢查 、鋼管接近強力供電線放置等等。工藝磁性常產生在進行裝配焊接作業及采用磁性夾持器 、夾具與用直流電焊接管道時,如 :長時間接觸與直流電源相連的電導線,導線***露段或者電焊鉗與管子的短路等。 焊接帶磁性鋼管時,經常會看到電弧引燃的困難、電弧燃燒穩定性的破壞、在磁場中電弧的偏離、液體金屬和渣熔融體從焊接熔池中的濺出為了穩定焊接過程,改善焊接接頭質量,被磁化了的鋼管在焊接前要進行消磁。應當指出,被焊接的鋼管要達到完全消磁是困難的。所以,當剩磁 不足於影響焊接質量時,便許可進行焊接。 2 俄羅斯管道焊接的消磁方法 在野外條件或半成品基地裏進行管道焊接和修理時,特別需要進行消磁 。俄羅斯有關部分擬定了相應的管道消磁工藝文件。文件中包含了當代進行類似作業的國內外的先進經驗。 2.1 消磁工藝過程 針對焊接前的消磁,擬定了單根鋼管和鋼管對接處的消磁工藝,包括以下內容:① 確定鋼管剩磁場的大小和方向;② 選擇消磁的方法 、係統圖和技術手段;⑧ 用選定的消磁方法對鋼管或者焊接的對接處消磁;④ 檢查經過消磁後的剩磁量,看其是否滿足要求。 2.2 消磁方法 在已擬定的工藝文件中,規定了以下的消磁方法:用直流電或者交流電,和借助於電磁鐵者永磁鐵所建立的磁場方法。 分析剩磁參數(見表1),結合施工現場具體條件(例如給定的設備等),選擇消磁方法和係統。 表1 剩磁等級與焊接條件剩磁等級 剩磁感應強度(×10 T) 焊接條件弱 <20 不消磁中等 2O~ 100 消磁 高 > 100 消磁用截麵35~50 mm 的焊接導線構成的電磁線圈來完成直流電和交流電的消磁。導線繞在鋼管或者兩根對接的鋼管上,根據鋼管剩磁大小繞成匝數不同的線圈。用直流電消磁時,必須采用電流為5o0~ 1 000 A 的焊接整流器或變流器,其中包括多工位的。用交流電消磁時,采用電流為500~ 1 000 A 的焊接變壓器。所有被采用的電源應有遠控和電流調節裝配,許可采用平靜變阻器。當采用焊接變壓器消磁時,推薦使用輕便的電流丈量卡表LI一4505、LI一4501等來丈量消磁電流。借助專用的電磁鐵消磁,要采用焊接整流器或者變壓器作為電源來進行,見圖1(a)。用永磁鐵消磁時 ,則不需要電源,見圖1(b)和(c)。 鋼管的消磁分三個等級 ,見表1 。 圖1 用電磁鐵(a)、C形永磁鐵(b) 和圓柱形永磁鐵(c)對對接管端消磁係統圖 1一被消磁鋼管 2 電磁鐵3一焊接導線 4 直流焊接電源 5一C形永磁鐵 6 圓柱形永磁鐵 消磁時,磁場應當大於剩磁磁場: H 一(1.2~ 1.5)H ! 式中H 消磁磁場強度; H 。剩磁磁場強度。 消磁磁場強度按公式確定: H — I ·N 7I 式中,一線圈通電電流。A;N 消磁線圈匝數; L一繞組長度 ,m。 為了丈量磁性。推薦使用lIMI1 97 X 磁力計。磁力計是一種輕便型儀表,用於評估磁係統空 氣間隙中脈動磁場和漏磁磁場的磁感應強度。儀表由丈量變流器、電子裝配和充電裝配構成。儀表的電源為9V 的電瓶內裝式電池組,磁力計技術特性見表2。1)用直流電消磁用直流電消磁的過程為: ① 借助於磁力計確定鋼管剩磁磁場的大小和方 表2 磁力計技術特性被丈量磁感應強度範圍(×10 T) 1~ 1 999 靈敏度下限(×10 T) 1 調整工作規範時間(s) 30 電源充電後連續工作時間(h) 8 外形尺寸 電子裝配 1 70×60×35 mm×mm×mm) 充電裝配部分 70×70×30 質量 電子裝配 0.35 (kg) 丈量變流器 0.35 向;② 在鋼管上配置截麵35~50 mm 的柔性焊接導線構成的線圈,將其接到一個或者兩個順序連接的焊接變流器,使其形成的磁場感化方向與鋼管剩磁場感化方向相反,見圖2;③ 在消磁開 圖2 單根鋼管(中間部分)用直流電的消磁係統圖 被消磁鋼管 2 焊接導線 3 直流電焊接電源 始時 ,電流為8O~1OO A。④ 在消磁的過程中,必 須周期性地用磁力計在鋼管上檢查消磁磁場感化的結果(在電源接通時進行丈量)。必要時,控製電流或者改變它的方向(用在焊接變流器上換接導線的方法)。⑤ 消磁結束今後,為了平滑地降低磁 通時,應當在lmin內逐步減小電流,直到零值,然後切斷電源。 用直流電消磁,可以按幾種方案完成。 單根鋼管消磁,先在鋼管一端沿外圓繞8~ 12匝的線圈 ,以最大的磁場值來消磁;然後以同 俄羅斯管道焊接前的現代消磁方法 樣方法為鋼管另一端消磁。 當單根鋼管消磁到鋼管對接處時,將兩根鋼 管拉開間隔不小於300 mm ,在距每一根管子端 麵80~100 mm 處繞上18~20匝的線圈,並按圖 3(a)方法完成消磁。 圖3 鋼管對接裝配前用直流電消磁的係統圖 l一被消磁鋼管2一焊接導線3 直流焊接電源 4 帶焊條的電焊鉗5一金屬板片在個別場合下,推薦使用將電焊鉗和金屬板 片接進電氣係統中消磁的方案,見圖3(b)。將裝進電焊鉗中的焊條,在300 A 電流下與金屬板短 路10 s 。然後斷開。在每一次短路逐一斷開循環後,用磁力計檢查磁性,並在必要時反複消磁過 程。當對裝配好的對接處消磁時,在被對接鋼管端繞上截麵35~50 mm 的焊接導線 ,形成兩根鋼管的共用線圈,見圖4(a) 。線圈可以堆疊繞(沿順時針或者逆時針),總匝數為16~22匝 。此時匝數多的應當在剩磁大一些的鋼管上。這類消磁工藝往往是最好的 。 當丈量剩磁等級小於2O×10 T 今後,完成焊縫根部的焊接。此時,推薦在小電流10~ 20 A 下進行補充消磁2)用交流電消磁 用交電消磁可以利用 於單根鋼管裝配前單根鋼管的末端,和壁厚達25 mm 的已裝配鋼管對接端。此時,除按上述方圖4 用公用焊接導線對對接管端消磁係統圖 a)用直流電消磁 (b)用交流電消磁一被消磁鋼管 2一公用焊接導線 3一向流焊接電源 4一平滑降低電流的裝配(鋼絲) 5一盡緣材料墊板 6-焊接變壓器法消磁以外,還有如下的補充:按圖4(b)的消磁係統圖裝配,采用1根焊接導線構成的線圈,在回路中接進長0.5~ 1.0 m、直徑1.5~3.0 mm 的鋼絲。這根鋼絲安置在盡緣且不可燃材料的墊板如石棉磚)上。鋼絲可以平滑地改變通電電流的大小,從而改變消磁磁場的大小。當電源接通後, 鋼絲被加熱並在一定時間內燒斷。燒斷時間取決於鋼絲直徑、長度和電流值。在鋼絲燒斷後,用磁力計檢查剩磁大小。當消磁效果不足時,必須反複消磁(有時需要4~5次)。 消磁係統的拆除,可在焊完根部焊縫後進行推薦消磁後立即拆除。對於交流電的消磁,同樣可 以采用電氣調節器,以便平滑地改變電流的大小。 (3)用電磁鐵和永久磁鐵消磁 首要用在已對接好的鋼管上長1O0~200 mm 的個別區段,特別是在正負號改變的磁場四周。此時,個別區段消磁後,應當完成根部焊縫的焊接,然後進行下一段的消磁。為了消磁,選用了具有專門結構的電磁 鐵。電磁鐵安裝在鋼管對接處,見圖1(a),使電磁 鐵的N極安置在有磁性S極的鋼管邊沿 ,而磁S極與管磁性N 極相接。在消磁過程中,必須借助於磁力計定期地丈量鋼管剩磁的方向與大小接通電源時)。消磁磁場的大小通過改變電流大小來調節 ,磁場方向通過改變電流方向來調節,亦即轉換電源正負極來調節用永久磁鐵消磁 ,選用了IoH醜KT5合金製造的C形或者圓柱形永磁鐵,見圖1(a)和(b)。當磁鐵精確安裝時,磁極應當和被磁化的對接鋼管 的磁極相反。磁鐵安裝精確與否可用磁力計來檢 查 。為了加強消磁的效果 ,磁鐵可以彼此連接(二 三個以上,其感化相同)。在對接區段消磁今後,必須完成此處根部焊縫的焊接。此後,磁鐵應當移至下一個消磁區段。為了增加消磁磁場,磁鐵要接近 消磁處,反之可以往除磁鐵。沿鋼管表麵移動磁鐵時,可以減小焊接對接處剩磁直到最小值為了改變消磁磁通量的方向,必須在水平麵上將C形磁鐵回轉180。,而裝在對接處邊沿的圓柱形磁鐵要交換位置或者在垂直平麵中回轉180。。在每一道消磁工序後,必須用磁力計檢查剩磁的大小。 3 結 論 俄羅斯消磁經驗表明,采用現有工藝文件中的消磁方法是十分有效的。這類方法可以用在產業部分各種管道的安裝、焊接和修理作業時。

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