铜芯电力电缆
2017-06-06 17:50:10
铜芯电力电缆铜芯电缆的评定是分IEC阻燃等级,了评定线缆的阻燃性能优劣,国际电工委员会分别制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。IEC60332-1和IEC60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力(国内对应GB12666.3和GB12666.4标准)。IEC60332-3(国内对应GB12666.5-90)用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力,相比之下成束线缆垂直燃烧时在阻燃能力的要求上要高得多。 ◎ IEC60332-1/BS4066-1阻燃等级(单根电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables) 这是单根电缆的阻燃标准。试验规定,一根 60cm长的试样垂直固定在前壁开通的
金属
箱内,火焰长度175mm的丙烷燃烧器从距试样的上部固定端450mm的位置上火焰锥与电缆以45度角接触,如果试样燃烧损坏部分距离固定端下部不超过50mm,测试通过。 ◎ IEC60332-3/BS4066-3阻燃等级(成束电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On BunchedWires/Cables) 这是成束电缆的阻燃标准。试验规定,成束 3.5m长的电缆试样用铁丝固定在梯形测试架上,试样数量按不同分类所要求的非
金属
物料决定。试样垂直挂在燃烧炉背壁上,空气通过底板上的进气口引入燃烧炉。丙烷平面燃烧器以750℃的火焰与试样接触,试样在强制吹风(气流排放5m3/分钟,风速0.9m/秒)的情况下,必须在垂直燃烧20分钟内燃不起来,电缆在火焰蔓延2.5米以内自行熄灭。IEC60332有A类、B类、C类和D类之分,以评定阻燃性能优劣。 ◎增压级-CMP级(送风燃烧测试/斯泰钠风道实验Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest) 这是 UL防火标准中要求最高的电缆(Plenum Cable),适用安全标准为UL910,实验规定在装置的水平风道上敷设多条试样,用87.9KW煤气本生灯(300,000BTU/Hr)燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为0.5,平均密度值最大为0.15。 这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中,被加拿大和美国所认可采用。符合UL910标准的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻燃性能好,燃烧起来烟的浓度低。IEC阻燃等级 为了评定线缆的阻燃性能优劣,国际电工委员会分别制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。IEC60332-1和IEC60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力(国内对应GB12666.3和GB12666.4标准)。IEC60332-3(国内对应GB12666.5-90)用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力,相比之下成束线缆垂直燃烧时在阻燃能力的要求上要高得多。 ◎ IEC60332-1/BS4066-1阻燃等级(单根电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables) 这是单根电缆的阻燃标准。试验规定,一根 60cm长的试样垂直固定在前壁开通的
金属
箱内,火焰长度175mm的丙烷燃烧器从距试样的上部固定端450mm的位置上火焰锥与电缆以45度角接触,如果试样燃烧损坏部分距离固定端下部不超过50mm,测试通过。 ◎ IEC60332-3/BS4066-3阻燃等级(成束电线或电缆垂直燃烧测试 Flame Test On BunchedWires/Cables) 这是成束电缆的阻燃标准。试验规定,成束 3.5m长的电缆试样用铁丝固定在梯形测试架上,试样数量按不同分类所要求的非
金属
物料决定。试样垂直挂在燃烧炉背壁上,空气通过底板上的进气口引入燃烧炉。丙烷平面燃烧器以750℃的火焰与试样接触,试样在强制吹风(气流排放5m3/分钟,风速0.9m/秒)的情况下,必须在垂直燃烧20分钟内燃不起来,电缆在火焰蔓延2.5米以内自行熄灭。IEC60332有A类、B类、C类和D类之分,以评定阻燃性能优劣。 UL阻燃标准 UL列明的任何电缆经过测试验证若符合某种防火等级,可在电缆印上UL识别字、防火等级和批准编号。 ◎增压级-CMP级(送风燃烧测试/斯泰钠风道实验Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest) 这是 UL防火标准中要求最高的电缆(Plenum Cable),适用安全标准为UL910,实验规定在装置的水平风道上敷设多条试样,用87.9KW煤气本生灯(300,000BTU/Hr)燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为0.5,平均密度值最大为0.15。 这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中,被加拿大和美国所认可采用。符合UL910标准的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻燃性能好,燃烧起来烟的浓度低。铜芯电缆在生活中的用途并不广泛,因为当前世界的铜的
价格
是一路走高的,所以大多数国家都开始采用合金电缆来代替传统的铜芯电缆或者铝芯电缆,这样一来可以使电缆的制作成本大大的降低了。
铝合金电力电缆的优点
2018-12-29 13:37:12
铝合金电力电缆所具备的良好的机械性能和电性能,使得它可以广泛应用于国民经济的各个领域,如普通民灾、高层建筑、电梯、大小型超市商场、地铁、机场、车站、医院、银行、写字楼、宾馆酒店、邮政电信大楼、展览馆、图书馆、博物馆、古代建筑、学校、电力大楼、公共娱乐场所、隧道、地下建筑、仓库等,还可以用于冶金、钢铁、焦炭、煤矿、电厂、输变电站、造船、石油、化工、医药、核电站、航空航天、军事、造纸等行业,以及家电、汽车、公共交通设施等等。铝合金电力电缆具有以下优点: 1、抗蠕变性能 铝合金导体的合金材料与退火处理工艺减少了导体在受热和压力下的“蠕变”倾向,相对于纯铝,抗蠕变性能提高300%,避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。 2、抗拉强度和延伸率 铝合金导体相比于纯铝导体,由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工艺,极大的提高了抗拉强度,且延伸率提高到30%,使用更加安全可靠。 3、热膨胀系数 热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的尺寸变化。铝合金的热膨胀系数与铜相当,多年来铝连接器一直可靠地用于铜和铝导体,且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的,这尤其适合铝合金。所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致。 4、连接性能 用铝合金制造的电气连接与用铜导体制造的连接一样安全稳定。铝合金的成分大大改进了其连接性能,当导体退火时,添加的铁产生高强度抗蠕变性能,即使在长时间过载和过热时,也能保证连接稳定。 5、自重承载力强 铝合金改善了纯铝的抗拉强度,铝合金电缆可支撑4000米长度的自重,铜电缆只能支撑2750米。这种优势在大跨度的建筑(如体育场馆)配线时体现得尤为突出。
6、防腐蚀性能 铝固有的防腐性能缘自当铝表面与空气接触时形成薄而坚固的氧化层,这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀。而合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别是电化学腐蚀。铝能承受恶劣环境的特点使其被广泛应用于托盘内电缆的导体,以及许多工业元件和容器。腐蚀的产生通常与不同的金属在潮湿环境中的连接有关,可使用相应的保护措施来防止腐蚀的发生,比如使用润滑油、抗氧化剂和保护涂层。碱性土壤和某些类型的酸性土壤环境对铝有较大的腐蚀性,所以直埋敷设的铝导体应使用绝缘层或模压护套防止腐蚀。在含硫的环境中,例如铁路隧道和其它类似地方,铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜。 7、柔韧性 铝合金有很好的弯曲性能,其独特的合金配方、加工工艺,使柔韧性大幅提高。铝合金比铜柔韧性高30%,反弹性比铜低40%。一般铜缆的弯曲半径为10~20倍外径,而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径,更容易进行端子连接。 8、铠装特性 国内常用的铠装电缆,大多采用钢带铠装,安全级别低,在受到外界破坏力时,其抵御能力差,容易导致击穿,且重量重,安装成本相当高,加之耐腐蚀性能差,使用寿命不长。而我们根据美国标准开发的金属连锁铠装电缆,采用的是铝合金带连锁铠装,其层与层之间的连锁结构,保证电缆能经受外界强大的破坏力,即使电缆遭受较大的压力和冲击力时,电缆亦不易被击穿,提高了安全性能。同时铠装结构使电缆与外界隔离,即使在火灾时,铠装层提高了电缆的阻燃耐火级别,降低了火灾的危险系数。铝合金带铠装结构相对于钢带铠装,其重量轻,敷设便利,可免桥架安装,能减少20%~40%的安装费用。根据使用场所的不同可以选择不同的外护套层,使铠装电缆的用途更加广泛。 9、紧压特性 单从体积电导率方面考虑,铝合金不及铜,但我们开发的导体不仅从材料性能方面作出了改进,而且在工艺方面也取得大的突破,我们采用超常规的紧压技术,使紧压系数达到0.93,而异型线的紧压系数能达到0.95,在国内属于首创。通过最大极限的紧压,可以弥补铝合金在体积导电率上的不足,使绞合导体线芯如实心导体一般,明显的降低线芯外径,提高导电性能,在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。
废旧电力电缆回收种类有哪些?
2018-07-26 15:55:29
废旧电力电缆是指已经被淘汰报废、不能再利用的电力电缆,可能是因为生产加工的过失导致无法使用,也可能是经高电流电压流动而灼烧损坏或使用时间过长的电力电缆。电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。这些废旧电力电缆都包括哪些种类呢?下面就来介绍废旧电力电缆的分类有哪些。按照电缆的流动电压来分类,可以有低压、中压、高压和特高压电缆按照电缆的用途来分类,电力电缆的回收种类就可分为裸导线、绝缘电线、通讯电缆、阻燃电缆、耐热电线、电力电缆、控制电缆、屏蔽电缆、射频电缆等。电力电缆常用的电附件分类有电缆终端接线盒、连接管及接线端子、电缆中间接线盒、钢板接线槽、电缆桥架等。电力电缆桥架分类:一般工矿企业室内外架空敷设电力电缆、控制电缆、亦可用于电信、广播电视等部门在室内外架设。电力电缆之间的接头也有不同的种类,主要有以下几种:连接电缆与电缆的导体、绝缘屏蔽层和保护层,以使电缆线路连接的装置,称为电缆中间接头。电力电缆的回收不仅可以节约资源,提高资源利用率,还可以保护环境。欲了解更多废旧电力电缆回收价格,请至
废金属价格
专区。
铜包铝排在电力行业中的应用
2019-01-15 09:49:25
近来铜作为一种不可再生的战略性稀缺资源,其市场价格将会随着大量发展中国家的迅猛发展导致的大量需求而不断增长,因此铜的回收和精细应用越来越成为现代基础工业的一个关注的焦点。较近的两年的铜价变化,已经充分说明了这种趋势。
当前有色金属价格暴涨,铜导体成本占配电设备母线的大量成本。为了既能保证满足导体的技术指标,又可以大幅度降低导体成本,我公司采用流体静力学挤压技术生产的铜包铝排产品,可完全替代纯铜导电。当然,这种材料在欧洲已经有了几十年的实际应用,国际大型公司如ABB 西门子等,将其作为一种技术战略储备广泛应用并早以将其列入他们的产品标准规格书 1. 具有良好的耐腐蚀性:正常情况下铝比铜易腐蚀,但由于铜包铝排中的铝,完全被铜所包覆,改善了铝导体易氧化的特性。
2. 铝排在接触点易产生电位腐蚀、接触电阻大的问题,铜包铝排通过复合技术解决了电位腐蚀,具有铜一样的表面接触性能。
3. 铜包铝导电排重量轻、易于加工,便于安装、运输。铜包铝导电排具有相对成本低、价格相对稳定的优点,克服了铜排成本高、价格大起大落的弊端 假设原来采用的导电排为100×10,查手册可知道其载流量为1860A,根据检测数据铜包铝导电排导电率为90%IACS。那么保险起见可以将铜包铝导电排的截面积增加15%左右,可以选用100×12的铜包铝导电排。
郑缆制造铜包铝芯电力电缆
2019-01-16 11:51:35
郑州电缆(集团)股份有限公司已申请铜包铝导体电力电缆专利,并已经将这种电力电缆投产。 铜包铝芯挤包绝缘(PVC、XLPE)电力电缆是一种新型的电线电缆品种。铜包铝是以铜和铝为主要材料,并对其经过特殊加工工艺生产出的一种新型导体材料,它充分利用铜和铝的各自特性,有效弥补了铜、铝导体在电线电缆工程上应用的缺点,如:纯铜导体的密度大、国内资源匮乏、价格昂贵、不易敷设等,铝导体的导电率低、焊接性能差、表面易氧化、接触电阻大等。铜包铝电力电缆具有导电性能好、易焊接、重量轻、便于敷设和成本低等特点,因而在欧美发达国家早已得到应用并取得了良好的效果。 郑缆开发的铜包铝芯电力电缆,采用耐热PVC或耐热XLPE作绝缘材料,长期工作温度高达105℃,传输容量优于普通电力电缆,其它性能指标符合国家标准或国际标准。
紫铜钢管
2017-06-06 17:50:10
紫铜钢管是紫铜的一个种类,包括c1100紫铜钢管、T2进口紫铜钢管、T1紫铜钢管等,随着中国经济的发展,中国紫铜
行业
也是众多紫铜厂商关注的焦点之一。紫铜就是铜单质,因其颜色为紫红色而得名。紫铜就是工业纯铜,其熔点为1083℃,无同素异构转变,相对密度为8.9,为镁的五倍。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜。1.紫铜钢管的性质紫铜,因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。纯净的铜是紫红色的
金属
,俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。 紫铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜,可拉成长达两公里的细丝,或压延成比床还大的几乎透明的箔。紫铜最可贵的性质是导电性能非常好,在所有的
金属
中仅次于银。但铜比银便宜得多,因此成了电气工业的“主角”。2.紫铜钢管的用途紫铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被电解提纯为纯铜,用于电气工业。这里所说的紫铜,确实要非常纯,含铜达99.95%以上才行。极少量的杂质,特别是磷、砷、铝等,会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大,用于电气工业的铜一般都必须是无氧。铜管质地坚硬,不易腐蚀,且耐高温、耐高压,可在多种环境中使用。与此相比,许多其他管材的缺点显而易见,比如过去住宅中多用的镀锌钢管,极易锈蚀,使用时间不长就会出现自来水发黄、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会迅速降低,用于热水管时会产生不安全隐患,而铜的熔点高达摄氏1083度,热水系统的温度对铜管微不足道。想要了解更多关于紫铜钢管的信息,请继续浏览上海
有色
网。
钢管镀锌
2017-06-06 17:50:07
钢管镀锌是提高钢管耐锈蚀性能、装饰美观的一种工艺手法。目前,最常用的钢管镀锌方法是热镀锌。无缝钢管的制造工艺可以分为:热轧(挤压)、冷轧(拔)、热扩钢管这基本的几类。焊管按照制造工艺可以分为:直缝焊接钢管,埋弧焊接钢管、板卷对接焊钢管,焊管热扩钢管。按照钢管的形状可以分为方形管、矩形管、八角形,六角形、D形,五角形等异形钢管。 复杂断面钢管,双凹型钢管,五瓣梅花形钢管,圆锥形钢管,波纹形钢管,瓜子形钢管,双凸形钢管等。按用途分类--管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他。钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起。钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减轻重量,节省
金属
20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。钢管对国民经济发展和人类生活品质的提高关系甚大,远胜于其他钢材。从人们的日常用具、家具、供排水、供气、通风和采暖设施到各种农机用具的制造、地下资源的开发、国防和航天所用枪炮、子弹、导弹、火箭等都离不开钢管。钢管镀锌能有效地延长钢管的腐蚀时间,使得钢管的利用价值得到提升,目前钢材
市场
的镀锌钢管的
价格
也在小幅度的上涨。
涂敷钢管
2019-03-19 09:03:26
涂敷钢管是在大口径螺旋焊管和高频焊管基础上涂敷塑料而成,最大管口直径达1200mm,涂敷钢管可根据不同的需要涂敷聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、环氧树脂(EPOZY)等各种不同性能的塑料涂层,附着力好,抗腐蚀性强,可耐强酸、强碱及其它化学腐蚀,无毒、不锈蚀、耐磨、耐冲击、耐渗透性强,管道表面光滑,不粘附任何物质,能降低输送时的阻力,提高流量及输送效率,减少输送压力损失。涂层中无溶剂,无可渗出物质,因而不会污染所输送的介质,从而保证流体的纯洁度和卫生性,在-40℃到+80℃范围可冷热循环交替使用涂敷钢管,不老化、不龟裂,因而可以在寒冷地带等苛刻的环境下使用。大口径涂敷钢管广泛应用于自来水、天然气、石油、化工、医药、钢管、通讯、电力、海洋等工程领域。
直缝钢管
2019-03-19 09:03:26
中国输气管道建设的高峰期。石油和天然气作为一种主要能源在国家的经济建设中发挥着越来越重要的作用。随着石油天然气需求量的不断增加 ,管道的输送压力不断增加 ,管线钢管向着大口径、厚壁和高强度方向发展已成趋势。“西气东输”和“陕京二线”天然气输送管线工程就标志着我国采用大口径、厚壁、高压输送管的新起点。为了实现西气东输工程用大口径直缝埋弧焊钢管的国产化 ,巨龙钢管有限公司建成了国内第一条JCOE大口径直缝埋弧焊管生产线 ,直缝钢管是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。 生产工艺 直缝高频焊接钢管具有工艺相对简单,快速连续生产的特点,在民用建筑、石化、轻工等部门有广泛用途。多用于输送低压流体或做成各种工程构件及轻工产品。 1.直缝高频焊接钢管的生产工艺流程 直缝焊接钢管是通过高频焊接机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝焊接而成钢管。钢管的形状可以是圆形的,也可以是方形或异形的,它取决于焊后的定径轧制。焊接钢管的材料主要是:低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金钢或其他钢材。直缝钢管高频焊接的生产工艺流程如下: 2.高频焊接 高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应,使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态,经滚轮的挤压,使对接焊缝实现晶间接合,从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊(或压力接触焊),它无需焊缝填充料,无焊接飞溅,焊接热影响区窄,焊接成型美观,焊接机械性能良好等优点,因此在钢管的生产中受到广泛的应用。 钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应,钢材(带钢)经滚压成型后,形成一个截面断开的圆形管坯,在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器(磁棒),阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路,在趋肤效应和邻近效应的作用下,管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应,使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后,熔融状态的金属实现晶间接合,冷却后形成一条牢固的对接焊缝。 3.高频焊管机组 直缝钢管的高频焊接过程是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组通常由滚压成型、高频焊接、挤压、冷却、定径、飞锯切断等部件组成,机组的前端配有储料活套,机组的后端配有钢管翻转机架;电气部分主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表自动控制装置等组成。现以φ165mm高频焊管机组为例,其主要技术参数如下: 3.1 焊管成品 圆管外径: φ111~165mm 方管: 50×50~125×125mm 矩形管: 90×50~160×60~180×80mm 成品管壁厚:2~6mm 3.2 成型速度: 20~70米/分钟 3.3 高频感应器: 热功率: 600KW 输出频率: 200~250KHz 电源: 三相380V 50Hz 冷却: 水冷 激励电压: 750~1500V 4.高频激励电路 高频激励电路(又称高频振荡电路),是由安装在高频发生器内的大型电子管和振荡槽路组成,它是利用电子管的放大作用,在电子管接通灯丝和阳极时,把阳极输出信号正反馈到栅极,形成自激振荡回路。激励频率的大小取决于振荡槽路的电气参数(电压、电流、电容和电感)。 5.直缝钢管高频焊接工艺 5.1 焊缝间隙的控制 将带钢送入焊管机组,经多道轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。 5.2 焊接温度控制 焊接温度主要受高频涡流热功率的影响,根据公式(2)可知,高频涡流热功率主要受电流频率的影响,涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为: f=1/[2π(CL)1/2]...(1) 式中:f-激励频率(Hz);C-激励回路中的电容(F),电容=电量/电压;L-激励回路中的电感,电感=磁通量/电流 上式可知,激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比,只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小,从而达到控制焊接温度的目的。对于低碳钢,焊接温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。 当输入热量不足时,被加热的焊缝边缘达不到焊接温度,金属组织仍然保持固态,形成未熔合或未焊透;当输入热时不足时,被加热的焊缝边缘超过焊接温度,产生过烧或熔滴,使焊缝形成熔洞。 5.3 挤压力的控制 管坯的两个边缘加热到焊接温度后,在挤压辊的挤压下,形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶,最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小,形成共同晶体的数量就小,焊缝金属强度下降,受力后会产生开裂;如果挤压力过大,将会使熔融状态的金属被挤出焊缝,不但降低了焊缝强度,而且会产生大量的内外毛刺,甚至造成焊接搭缝等缺陷。 5.4 高频感应圈位置的调控 高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区较宽,焊缝强度下降;反之,焊缝边缘加热不足,挤压后成型不良。 5.5 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒,阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路,产生邻近效应,涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近,使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内,其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时,由于管坯快速运动,阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大,需要经常更换。 5.6 焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤,需要清除。清除方法是在机架上固定刀具,靠焊管的快速运动,将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。 5.7 工艺举例 现以焊制φ32×2mm 直缝焊管为例,简述其工艺参数: 带钢规格:2×98mm 带宽按中径展开加少量成型余量 钢材材质:Q235A 输入 励磁电压:150V 励磁电流:1.5A 频率:50Hz 输出 直流电压:11.5kV 直流电流:4A 频率:120000Hz 焊接速度:50米/分钟 参数调节:根据焊接线能量的变化及时调节输出电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。 6.高频焊管的技术要求与质量检验 根据GB3092《低压流体输送用焊接钢管》标准的规定,焊管的公称直径为6~150mm,公称壁厚为2.0~6.0mm,焊管的长度通常为4~10米,可按定尺或倍尺长度出厂。钢管表面质量应光滑,不允许有折叠、裂缝、分层、搭焊等缺陷存在。钢管表面允许有不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤和结疤等轻微缺陷存在。允许焊缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。 焊接钢管应做机械性能试验和压扁试验以及扩口试验,并要达到标准规定的要求。钢管应能承受一定的内压力,必要时进行2.5Mpa压力试验,保持一分钟无渗漏。允许用涡流探伤的方法代替水压试验。涡流探伤按GB7735《钢管涡流探伤检验方法》标准执行。涡流探伤方法是将探头固定在机架上,探伤与焊缝保持3~5mm距离,靠钢管的快速运动对焊缝进行全面的扫查,探伤信号经涡流探伤仪的自动处理和自动分选,达到探伤的目的。 探伤后的焊管用飞锯按规定长度切断,经翻转架下线。钢管两端应平头倒角,打印标记,成品管用六角形捆扎包装后出厂。
压力钢管
2019-03-19 09:03:26
在水电站压力钢管的焊接一直采用传统、简单而繁重的焊条电弧焊技术,只有少量的制作场纵缝采用埋弧自动焊技术,压力钢管的全位置自动化焊接技术尚属空白。随着水电建设的高速发展和机组参数的不断增大,大直径厚壁压力钢管的焊接必须采用先进的全位置自动化焊接技术才能适应施工生产的需要。 压力钢管全位置自动焊不仅要实现焊接小车沿焊缝的自动行走,焊丝的自动输送、凋整,摆动及对中等机电控制过程,而且要解决焊丝的熔滴过渡形式,保证全位置焊接的焊缝成型质量,特别是对各种位置的焊接规范自动调整等一系列自动控制技术;而更重要的是现场拼装的焊缝对装质量差、施工环境恶劣,较难满足自动化焊接施工的要求。目前,压力钢管全位置自动化焊接技术在大直径厚壁压力钢管焊接中全面应用尚有一定难度,其主要原因是: (1)大直径厚壁压力钢管的安装环缝组装难以达到均匀一致的高精度,这就要求全位置自动焊设备能根据坡口尺寸及偏差自动凋整有关工艺参数,以降低或消除不均匀参数对焊接质量的影响; (2)焊缝空间位置不断变化,要求焊接系统能根据焊炬所在位置自动及时调整焊接工艺参数,实现各处焊接成型基本一致; (3)要实现坡口尺寸、焊接熔地形状,焊接规范参数实寸调节三者匹配,保证焊缝质量,其自动控制技术难度较大。 因此,如何选择造价低、适应性强、操作简单、焊接效率高的全位置自动化焊接设备是解决上述问题的唯一途径。针对水电站压力钢管的焊接特点,我们开发研制了一套独具特色的全位置自动焊机,并在湖北省兴山县古洞口水电站压力钢管及三峡二期工程左厂11#14#压力钢管纵缝的焊接施工中获得了成功应用。 1 全位置自动焊机的主要研制内容及其实施方案 全位置自动焊机研制主要包括机械和电气控制两大部分内容。 1.1 机械设计与制造 整机机械设计包括爬行轨道、爬行小车,焊炬摆动机构及摆幅自适应坡口宽度传感器结构设计。 1.1.1 爬行轨道 爬行道轨由不锈钢薄板、分体式齿块组成的齿条和固定道轨于工件表面的水磁铁块组成。爬行小车和焊炬摆动的控制拖车分别借助左右共四对滚动轴承对夹持道轨边缘,从而使两者可以沿道轨平稳灵活地移动,借助爬行小车内的行车电机输出轴上的小齿轮与道轨上的齿条啮合并通过两侧联杆使爬行小车与焊炬摆动控制拖车联成一体,使两者可以在道轨上可靠、平稳地运行,实行全位置爬行的功能。 1.1.2 爬行小车 爬行小车分主动驱动的行走小车和被动行走的焊炬摆动控制拖车两部分。它们分别在底板下方两侧各有两对互成60°的轴承轮夹紧轨道边缘,运动灵活可靠。夹持轨道的两侧轴承轮中的其中一侧可以通过螺杆和滑块作横向移动以实现小车在轨道上夹持与拆卸,使小车在轨道上装卸十分方便。 1.1.3 焊炬摆动机构 焊炬摆动机构是实现焊接电弧横向运动的机构。本系统采用一空心薄壁不锈钢方管。其上固定有条状不锈钢板和齿条作摆杆,摆杆端部安装有焊炬夹紧和传感器固定及调节机构。依靠摆杆上条状不锈钢板两侧有倒角的边缘与安装于立板上的四只轴承外套的V型滚轮相啮合,组成了摆动十分灵活、轻巧、刚度好、间隙小、工作稳定可靠、拆卸十分方便的摆动机构。 1.1.4 摆幅自适应坡口宽度和焊接自动跟踪两用传感器 摆幅和跟踪两用传感器是为了适应在水电站现场施工条件下,大直径厚壁压力钢管的环缝坡口装配很难做到间隙均匀,而且全位置自动化焊接时轨道的铺设也很难与焊缝完全平行而设计的。本机传感器采用探针机械接触坡口侧壁获取信号,这是一种工作可靠、抗干扰能力最强的获取信号方式,然后通过传感器内部的摆杆系统产生光电信号,经逻辑电路分辨控制焊炬摆动电机转向和停留,实现了焊炬摆幅自适应坡口宽度的功能。 1.2 电气控制系统研制 焊机电气控制系统设计功能的完善、工作稳定可靠、抗干扰性好对于确保焊机工作质量十分重要。本焊机充分考虑了全位置自动化焊机所必须的基本功能和参考国内外同样先进焊机的功能,开发了具有自身特点的摆幅自适应坡口宽度和自动跟踪焊接控制功能。本机具备的主要控制功能如下: 1)焊炬摆幅自动与手动选择; 2)焊炬摆幅设定与自适应选择; 3)焊炬摆动两侧停留时间调节; 4)焊炬摆速调节; 5)焊接电弧运动轨迹选择; 6)焊接方向选择; 7)焊接速度凋节; 8)设定摆幅工作方式下始摆方向选择; 9)设定摆幅工作方式下电弧纠偏调节; 10)焊接行车小车近控与遥控。 其电气控制原理如下图所示: 2 整机主要技术参数: 小车电源: 220V 50HZ 小车爬行速度 0~450mm/min 焊炬摆动幅度 0~±40mm 焊炬摆动速度 250~3000mm/min 焊炬摆动方式 1)直线形;2)锯齿形;3)梯形;4)矩形 焊炬两侧停留时间 0~5sec 自动跟踪精度 ±0.5sec 焊炬调整自由度 6个 焊接钢管曲率半径 ≥1500mm 焊机重量 18.5 kg 本焊机适应的焊接方法不受限制,可以根据需要采用CQ2气体保护焊、药芯焊丝气保焊、药芯焊丝自保焊、MAG焊、MIG焊、TIG焊等方法,只需配以相应特性的焊接电源和焊炬。 3 工程应用与效果 3.1 应用工程简介 古洞口水电站位于湖北省兴山县古夫河下游,电站总装机容量为4.5万kW,多年平均发电量为1.24亿kwh,其压力钢管直径为5m,壁厚为16~40mm不等,全长600余m。全部采用国产16Mn低合金结构钢制造。 三峡工程是举世瞩目的水电工程,其装机总容量为1 820万kW,年发电量达847亿kwh,其压力钢管直径为12.4m,壁厚为26~541mm,单管长度122.5m,采用国产16MnR低合金结构钢和进口600MPa级低碳调质高强钢板制造。 3.2 全位置自动焊工艺 全位置自动焊工艺参数见表1。 表1 全位置自动焊工艺参数表 3.3 应用效果 (1)全位置自动焊与传统焊条电弧焊的各项性能效果对比如表2: 表2 全位置自动焊应用效果对比表 (2)通过对古洞口压力钢管和三峡二期工程左厂11#~14#压力钢管的焊接应用,纵缝超声波探伤的一次合格率为99.5%,环缝超声波探伤的一次合格率达98.1%,焊缝外观质量优良率达到了100%,这是传统的焊条电弧焊所无法比拟的。 (3)该焊接小车采用柔性轨道,机头行走摆动、焊缝两侧停留均能做到无级调速、自动送丝,稳定可靠,达到了全位置自动化焊接的基本要求。 (4)由于实现了机械化和自动化的焊接新技术,不仅减轻了焊工的劳动强度,而且大大提高了焊缝无损探伤的一次合格率,在焊接质量上大大减少了人为因素的影响。 (5)采用连续送丝和大电流密度焊接,与焊条电弧焊相比可提高工效1倍以上。 (6)与焊条电弧焊相比,该自动焊工艺具有较深的熔深,可采用较小坡口角度,同时可以大大降低焊接热影响区的宽度和焊接残余变形。 4 结束语 全位置自动焊机在吸取了国外同类焊机成功经验的基础上针对水电站压力钢管现场施工特点,创造性的开发;厂焊炬摆幅自适应坡口宽度和自动跟踪等重要功能,焊机整体设计合理,工作稳定可靠、外形美观、机构紧凑轻便,具有很高的推广应用价值。 全位置自动化焊接技术在古洞口压力钢管纵环缝及三峡二期工程左厂11#~14#压力钢管纵缝焊接施工中的成功应用,只是自动化焊接技术在水电站焊接施工中应用的一个开端,该设备与技术在三峡工程压力钢管环缝焊接中应用将是我们下一步追求的目标。全位置自动焊在水电站压力钢管及蜗壳上的应用也是焊接施工技术发展的必然结果