谈压力管道焊接时坡口消磁办法

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 谈压力管道焊接时坡口消磁办法 【摘要】：本文介绍了剩磁产生 原因及对焊接质量影响，指出了消磁前 首先要弄清坡口区磁场的方向和强度， 掌握磁场的分布规律;消磁时要注意消磁 程度的检查，以防在剩磁的反向上产生 新的磁场。 中国论文网 /2/view-12903222.htm 【关键词】：压力管；焊接；消 磁方法 【 abstract 】 this paper introduces the reasons and residual magnetism to influence the quality of welding, and points out the before degaussing, first make clear Kouou slope the direction of the field and intensity, mastering the -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 magnetic field distribution; Degaussing note that the degree of PVC check, in case of the residual magnetism in an upward to produce new magnetic field. 【 key words 】 : pressure pipe; Welding; Degaussing method 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 引言 火电厂中，焊接对象是一个钢板 焊接而成，并在居里点后是磁性材料， 因为一些技术因素及外界磁场的影响可 使焊缝间隙区域表现出磁特性。例如， 使用直流弧焊电源焊接焊接接头，或附 近的磁铁，磁场强度在焊接电弧可能分 布不均，磁力线的密度差；在应用电磁 感应焊嘴预热槽地区，由于交变磁场的 “滞后”效应加强。为保证焊接质量，简 单、省时，寻求切实有效的消磁方法是 焊接过程中必须解决的技术难题。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1 剩磁产生原因及对焊接质量影 响 在建设和修理煤气管道而进行焊 接作业时，有时会出现磁偏吹现象，影 响焊接过程，磁偏吹是管金属中存在剩 磁的结果。 通常将剩磁分为感应磁性和工艺 磁性两种。感应磁性常产生在工厂制管 的环节中，如金属熔炼、采用电磁起重 机进行装卸、钢管在强磁场中停置、用 磁化法完成无损检查、钢管接近强力供 电线放置等。工艺磁性常产生在进行装 配焊接作业及采用磁性夹持器、夹具与 用直流电焊接管道时，如长时间接触与 直流电源相连的电导线，导线裸露段或 者电焊钳与管子的短路时等。 焊接带磁性钢管时，经常会看到 电弧引燃困难、电弧燃烧稳定性的破坏、 在磁场中电弧的偏离、液体金属和渣熔 融体从焊接熔池中溅出。为了稳定焊接 过程，改善焊接接头质量，在焊接前对 被磁化了的钢管进行消磁。应该指出， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 被焊接的钢管要达到完全消磁是困难的。 所以，当剩磁不足以影响焊接质量时， 便允许进行焊接。 2 磁场测试 描述磁场是用向量进行的，所以 为了准确、迅速的消除坡口区的磁场对 焊接过程的影响，必须弄清磁场端部效 应的极性和磁感应强度的大小。 21 磁场方向的确定 确定方向的磁场的方式：一是应 用普通指南针，二是电弧的偏吹方向判 别。罗盘仪极指向沟为南极极点，指南 针的指向北极的槽，如电弧打击方向歧 视，电弧对侧槽弱场和强场。为了便于 了解磁场极性及其分布，确定极性可以 是符号，校准在槽焊缝附近的表面。 22 磁场强度大小的测试 磁场的强弱可用高斯计或用交直 流安培钳测试。使用高斯计比较准确， 但易损坏。使用测流安培钳经久耐用， 适用于施工现场，可以估算出磁场强度 的大小，测试时将钳口跨于坡口上方的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 工件表面，此时坡口内绝大部分磁通穿 过钳形两臂形成磁回路。如使铁芯移动， 表中测量线圈的指针因铁芯的磁通变化 而发生偏转。偏转的角度基本与磁感应 强度成正比。当指示表针处于零位时， 坡口内基本没有剩磁，不会引起操作障 碍，指示表针读数大于 20A 时，剩磁就 比较严重，难于焊接操作。值得注意的 是，为测试方便，测流钳口距离略大于 坡口宽度，钳口之间宜夹持一段非铁磁 物质。若现场无上述仪表，还可以用更 简单的方法估计坡口内磁场的强度: a磁铁粉法。坡口区吸附的铁 粉越多，则磁性越强，反之越弱。 b试探法。利用 24mm 的焊 丝，放入焊接坡口内，根据磁场对它们 的吸引力来估计磁场强弱程度这两种方 法在检验退磁程度时，比较方便、简单 实用。 3 磁场的分布 焊接坡口的剩余磁场分布是比较 复杂的。据有关资料介绍，坡口内各点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的磁感应强度各不相同，S、N 极的长 度也各不相等，但是磁力线的分布总是 从坡口表面的法线方向出入。 坡口剩余磁场的表现: a沿坡口厚度方向各点磁感应 强度不等，磁场特性不仅与焊接材料有 关，还与磁场内的介质形状有关。因此， 坡口的形式与对口尺寸对磁场介质的导 磁能力是有影响的。当坡口区构成闭合 磁回路时，单 V 形坡口在对口规范条件 下，根部空气间隙小，磁阻就小，磁力 线的密度就大。坡口钝边的上部空气间 隙增大，磁阻也要变大，磁力线就变得 稀疏了。焊件厚度越大，或坡口角度越 大，这种差异应该更大。 火力发电厂的薄壁小径管一般为 单 V 形坡口，厚壁大径管一般为双 V 形或 U 形坡口，其最大宽度不超过 40mm。从高斯计的测量结果来看，磁 感应强度在厚度方向上差值为 1020 高斯数量级，可见，坡口的剩磁在厚度 方向上差别不大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 b接头的一侧坡口显示 N 极， 另一侧显示 S 极，且对口间隙近似均匀 等强磁场，坡口内的磁力线密度基本相 同。这种剩磁状态多发生在中频电磁感 应预热的焊接坡口上，其磁场强度的影 响主要作用在管道的轴线上。对于不预 热的焊口产生剩磁，则不一定属于这种 磁场状态。 c在接头同一侧的坡口上部分 显示 N 极，部分显示 S 极，而且 SN 极 长度不等，各极的中心部位磁感应强度 最大。 剩磁的分布有着复杂的原因，可 能是因为局部磁化造成的，如从外部磁 场或其他加工的影响。这种现象在大直 径的球形储罐、压力容器焊接槽。 4 消磁的方法 按照一般的物理知识，消磁的方 法和形式很多。例如在居里点以上的槽 焊接，会失去磁性；在关节连接高磁性 材料，磁性槽可以大大减少。但在生产 现场条件的切实有效的方法或方式的电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 磁感应与永磁。 (1)电磁感应消磁法 电磁感应法是利用管件作铁芯， 缠绕一定匝数的消磁感应线圈，通过瞬 间直流电，在焊件上产生一个瞬时磁场 来抗衡坡口区剩磁的方法。对于电磁感 应法预热的焊口应用此法十分方便，预 热用的感应线圈即可作为退磁线圈；对 于非电磁感应预热或不预热的焊口可利 用电焊软线缠制退磁线圈。 退磁时，根据判定的坡口磁性和 右手定则，将电焊机的软线一端与退磁 线圈一端接好，然后用电焊机另一软线 端去摩擦碰击退磁线圈的另一端，这样 就可以给破口以反方向的磁场，与原先 磁场相抵消，来实现消磁。 消磁参数列于下附表。 消磁的磁场方向与坡口的剩磁的 方向恰好相反，通过消磁线圈的安匝数 的调整，反复数次很容易将坡口内磁感 应强度值降为零。但对于小径管排，如 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 水冷壁稽片管排，以每 5 根管子一组消 磁效果较好。为了检查、掌握消磁的程 度，一般宜选用焊丝试探法，等感到磁 性较弱时，再进行焊接。这种消磁法不 受工件温度的限制，可以广泛应用于高 温高压管件的坡口消磁工艺中。 (2)磁铁感应法 磁铁感应法就是利用“” 形带磁 的磁铁横跨坡口，被吸附在坡口外的焊 件表面上。焊件本身的剩磁造成了坡口 内的强磁场，使磁铁的磁场与剩余磁场 方向相反，只要调整磁铁的安匝数量或 改变磁铁的磁通的大小，就可以是坡口 内的磁感应强度降低到零。 试验用的形永磁铁可借用自动 切割机轨道上的永磁铁。对于火电厂焊 接坡口来讲，形永磁铁张口为 40mm 即可，试验时磁铁端部应接触良好，以 防增加漏磁。这种方法适用于大口径管 消磁工艺。消磁时，移动铁轭，逐步分 段对剩磁部位磁化，当每段磁化通电后， 通过磁化电源线路中串联的电流调节器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 逐渐降低磁化电流为零，使剩磁由大到 小直至消失。但应注意起始消磁电流适 中，这样可以得到最佳的消磁效果。 上述磁铁感应法的两种消磁形式， 必须注意磁的形式。安放磁铁时，磁铁 的 N 极应与焊件 S 极的相触，磁铁的 S 极应与焊件的 N 极相触，切不可反向， 否则适得其反。 结论 消磁的目的是利于焊接，如方法 不当，可能 45 小时也收不到预期的 效果。因此，应注意以下几个要点： (1)消磁前必须测示、判断坡口剩 余磁场的极性。这个问题至关重要，是 提高消磁效果的重要步骤。反之，盲目 消磁，消磁效果肯定不好。 (2)在调整消磁参数时，应随时用 焊丝或其他简便方法检查消磁程度，当 感觉剩磁较小时可用