浅谈消除管道磁性的方法.pdf

证根部焊缝质量 所以不予采用 2 改变 z x 7 4 o 0时代焊机焊接地线位置 采 用坡 口两侧用磨光清理后的试 弧铁板连接 铁板 也 起到导磁的作用 磁性有所减弱 但效果不 十分 明 显 然后利用焊接把线在管道上缠绕成通 电电磁线 圈来消除磁性 改变磁力线分布 消磁过程如下 首先 在管线一端 近坡 口处绕 以焊接 把线 在 坡 口连接起导磁 作用 的铁板 上试 弧 如 图 2所示 被缠绕端反吹力有所减小 f 皿 试 弧 板 I 图2 直流焊机消磁 其次 改变 正负极 后 电弧明显偏 向反 方 向 说 明被缠绕端 电磁力增大 于是在另一端绕以把线 见图 3 缠绕第一个和第二个线 圈后 电弧的反 吹力 粘力 减小 是因为外加线圈磁场强度使 磁力有所减弱 熔滴过渡也略有规则 但产生气孔 说明还是有磁性 导致 弧柱 区紊乱现象 比以前减小 了很多 能够施焊 板 l I J 图 3 直流焊机消磁 最后 经反复试验确定 用焊接把线在单 管道 上缠绕成电磁线圈通电 让 电流反 向 使磁化 管内 产生反 向磁 场 只有当反 向电流达到一定 幅值从 而 使反 向磁场强度增大一定幅值 焊件才能退磁 具体消磁工艺 过程 如下 在管道缠绕一个线 圈 匝数 1 5 1 7匝 线圈宽度约 2 4 0 mm 在坡 口处放一 段约 3 c m的焊丝 见图 4 以 0 3 0 0 A电流 并在 坡 口内侧连接几块试弧板 并 以电流从小至大循环 短路 1 0次 s 并随时更换正负极 查看小段焊丝的 吸力情况来判断磁性改变规律及大小 如果 小段焊 丝掉落 证 明此段焊管磁性 已消 能够达到焊接条 件 另外一侧磁化管 离 开一定距离 用此法 在 对把线反复绕线 过程 中发现 在线 圈匝数一 定时 线圈越密所产生 的外加磁场越强 D 石油石化 I e t r o c h e mic a l I n d u s t r y 4 3 如果在点 固前在坡 口两侧适 当提高预热温 度 随着温度 的升高 由于焊件 内部基本粒子的热 振荡加剧 磁性材料 内部 的微观磁偶极矩的排 列逐 步紊乱 材料 的磁化 强度 随着 温度 的升高而减 小 当温度升高至 7 0 0 C 居里点 以上 材料 的组织发 生变化 磁化强度降为 0 当点固几段后 随着打底 焊完成 使焊缝和管线成为一整铁磁体 能把磁力 线约束在特定的闭合回路中 磁力线分布更趋均匀 焊道中即使有点磁力 也不会影 响填充层及盖面的 焊接 2 采用交流焊机消磁 采用电流为 3 0 0 5 0 0 A的弧焊变压器 将焊接 把线缠绕在近坡 口处约 1 0匝 调整电流 电压 在 回路中接入 长 1 0 m 2 ram 的管道 打底氩弧焊 丝 将焊丝一端夹在焊钳 另一端夹在地线端 在 1 0 3 0 0 A电流下进行短路 同时沿磁化管纵横表面从坡 口端向另一端表面滑动 然后断开 在每一次短路 一 断开循环之后 两端放置在磁化管线上的焊丝可 以平滑地接触短路 通过改变焊接电流 的大小 从 而改变消磁磁场力的大小 当电源接通后 焊丝被 加热并在一定时间内烧断 随时查看小段焊 丝的吸 力情况 来判断磁性改变规律及大小 如果小段焊 丝及铁屑掉落 证明此段焊管磁性 已消 能够达到 焊接条件 3 交 直流电源消磁 交 直流电源 消磁工 作 电源要 求如 图 5所示 当采用 2 2 0 V 5 0 H z 的交 流电 0 2 mm 的漆包线 5 0 0 0匝时 线圈绕度 以管线直径 为基准 把磁化管 的对接 接 口放置 于线 圈的几 何 中心 给 线圈加 上 5 0 Hz 的交流电 在线圈交流工频的交变磁场作用下 使磁化管置于交变磁场 中 让磁力线方 向做每秒 5 0 次赫兹过原点的 自动换向改变 利用磁场强度逐渐衰 匦 圈 圆 圆 图5 磁化电源工作示意 参磊 工 3 9 D 石油 石化 工e t r o c h e mi c a l I n d u s t r y 减 使磁力线方 向随工频改变的速度大于熔滴过渡 到熔池的速度 焊接 时熔滴在 电弧吹力 自身重力 及表面张力等的作用下高速过渡到熔池 从而形成 熔池 而直流电源消磁使管道上的线圈通 以大 电流 使之磁化形成强磁场 由于直流电是单一方 向 要 加入换向装置 以使电流值逐渐减小形成衰减 才能 达到退磁 目的 4 电磁铁 消磁 法 当在通电螺线管 内部插入铁芯后 铁芯被通 电 螺线管的磁场磁化 磁 化后 的铁芯也变成了一个 磁 体 这样 由于两个磁场互相叠 加 从而使螺线管的 磁性大大增强 为了使 电磁铁的磁性更强 通常将 铁芯制成蹄形 但要注意蹄形铁芯上线 圈的绕 向相 反 一边顺时针 另一边必须逆时针 如果绕 向相 同 两线圈对铁芯的磁 化作用将相互抵消 使铁芯 不显磁性 首先将管道坡 口近 3 0 0 m m范围内清理干 净 用组对 口槽钢或夹具工装对 口固定后 将 电磁 铁放置在对接好的管道端面上 让电磁铁 的 N极安 置在有磁性 S极的钢管 而磁铁 S极与管磁性 N极 相接 在正负极改变的磁场附近 消磁过程中 消磁磁场磁力的大小可以用电流的 强弱或线圈的匝数来控制 磁场方向通过转换电源正 负极改变 电流方 向来 调节 大约在 坡 口两侧 1 0 0 2 0 0 m m的区域 通过粘附在坡 口处铁屑脱离或小段 焊丝脱落 确定局部 区域消磁后 以完成根部焊缝 的焊接 然后移动位置进行下一段的消磁焊接 5 磁 粉探伤 机消磁 法 一 般磁粉探伤机都带有退磁装置 它是运用晶 闸管调压原理 通过调节 晶闸管触发器 的相位通断 控制 调节 出输 出电压 再通过 降压变 压器转化为 低电压 大电流的磁化电源 以达到充退磁的控制 利用管道金属材料能够导磁 的原理 将探伤仪 放置 在用槽钢对 口固定后 管道坡 口两侧 此次工作 中使 用的探伤仪有 4个可以旋转的磁场触头 不但增大了 接触面积 关节还能移动 见图6 当通以大电流使 之磁化 进行磁化至饱和程度 管道被磁化后 在其 图6 磁粉探伤机消磁示意 4 0 磊 参 磊 工 内部将产生均匀高密度分布的磁力线 会产生很强的 磁感应强度 此时减小电流 使磁场强度逐渐衰减 从而达到消磁 目的 利用磁粉探伤原理 若物体表面 或表面附近有缺陷 对口间隙相当于是非铁磁性的空 间缺陷 存在时 对磁力线通过的阻力很大 他会绕 开非铁磁空间 也就是磁力线在坡 口处产生漏磁 凭 借探伤机这个强外磁场 也能达到焊接条件 6 用永久磁铁 消磁 选用方形永磁铁对称安放 见图 7 利用永磁 铁方向具有很好的各 向异性 让外加磁场对磁化管 道 内部磁力线分 布打乱 为 了增 加消磁磁 场强度 最好将磁铁均匀对称安放在经清理的用槽钢对 口固 定后 的管 道 近坡 口处 让 磁 极 和被 磁化 的对 接 钢 管 的磁极相反 为了增 强消磁 的效果 磁铁 可以彼 此 连接 两三对以上 沿管道表面移动磁铁时 可以 随时检验钢管对接处 的磁力是否减小 直到确定磁 力达到最小值 在对接区段消磁满足焊接要求以后 完成此处根部焊缝的焊接 S N 图7 永磁铁消磁示意 7 套管消磁法 消磁套管是用一段普通钢管 管径要稍大于磁 化管径 并剖成两半