鋼管20# 無縫鋼管帶磁性的原因,如何消磁?假如帶磁性焊接偏弧怎么辦?

摘 要 分析了鋼管中剩磁產(chǎn)生的原因及其對焊接質(zhì)量的影響。介紹了俄羅斯管道焊接  
前的消磁工藝過程和消磁辦法。臨盆經(jīng)驗證實該辦法實用、有效。  
主題詞 管道 鋼管 焊接 剩磁 消磁 工藝  
1 剩磁產(chǎn)生原因及對焊接質(zhì)量影響  
在扶植和補綴煤氣管道進(jìn)行焊接功課時，有  
時會出現(xiàn)磁偏吹影響焊接過程的現(xiàn)象。磁偏吹的  
形成是管金屬中存在剩磁的成果。平日，將剩磁分  
為感應(yīng)磁性和工藝磁性兩種。感應(yīng)磁性常產(chǎn)生在  
工廠制管的環(huán)節(jié)中，如：金屬熔煉、采取電磁起重  
機(jī)進(jìn)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(chǎn)生在進(jìn)行裝配焊接功課及采取磁性夾持  
器、夾具與用直流電焊接收道時，如：長時光接觸  
與直流電源相連的電導(dǎo)線，導(dǎo)線裸露段或者電焊  
鉗與管子的短路等。  
焊接帶磁性鋼管時，經(jīng)常會看到電弧引燃的  
艱苦、電弧燃燒穩(wěn)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(wěn)定焊接過程，改良焊接接頭質(zhì)量，被磁  
化了的鋼管在焊接前要進(jìn)行消磁。應(yīng)當(dāng)指出，被焊  
接的鋼管要達(dá)到完全消磁是艱苦的。所以，當(dāng)剩磁  
不足于影響焊接質(zhì)量時，便許可進(jìn)行焊接。  
2 俄羅斯管道焊接的消磁辦法  
在野外前提或半成品基地里進(jìn)行管道焊接和  
補綴時，特別須要進(jìn)行消磁。俄羅斯有關(guān)部分制訂  
了響應(yīng)的管道消磁工藝文件。文件中包含了現(xiàn)代  
進(jìn)行類似功課的國表里的先輩經(jīng)驗。  
2．1 消磁工藝過程  
針對焊接前的消磁，制訂了單根鋼管和鋼管  
對接處的消磁工藝，包含以下內(nèi)容：① 肯定鋼管剩  
磁場的大小和偏向；② 選擇消磁的辦法、體系圖和  
技巧手段；⑧ 用選定的消磁辦法對鋼管或者焊接  
的對接處消磁；④ 檢查經(jīng)由消磁后的剩磁量，看其  
是否知足請求。  
2．2 消磁辦法  
在已制訂的工藝文件中，規(guī)定了以下的消磁  
辦法：用直流電或者交換電，以及借助于電磁鐵或  
者永磁鐵所建立的磁場辦法。  
分析剩磁參數(shù)(見表1)，結(jié)合施工現(xiàn)場具體  
前提(例如給定的設(shè)備等)，選擇消磁辦法和體系。  
表1 剩磁等級與焊接前提  
剩磁等級 剩磁感應(yīng)強度(×10 T) 焊接前提  
弱 <20 不消磁  
中等 2O～ 100 消磁  
高 > 100 消磁  
用截面35～50 mm 的焊接導(dǎo)線構(gòu)成的電磁  
線圈來完成直流電和交換電的消磁。導(dǎo)線繞在鋼  
管或者兩根對接的鋼管上，根據(jù)鋼管剩磁大小繞  
成匝數(shù)不合的線圈。用直流電消磁時，必須采取電  
流為5o0～ 1 000 A 的焊接整流器或變流器，個中  
包含多工位的。用交換電消磁時，采取電流為500  
～ 1 000 A 的焊接變壓器。所有被采取的電源應(yīng)  
有遙控和電流調(diào)節(jié)裝配，許可采取沉著變阻器。當(dāng)  
采取焊接變壓器消磁時，推薦應(yīng)用簡便的電流測  
量卡表LI一4505、LI一4501等來測量消磁電流。借  
助專用的電磁鐵消磁，要采取焊接整流器或者變  
壓器作為電源來進(jìn)行，見圖1(a)。用永磁鐵消磁  
時，則不須要電源，見圖1(b)和(c)。  
鋼管的消磁分三個等級，見表1。  
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焊 管 2002年9月  
圖1 用電磁鐵(a)、C形永磁鐵(b)  
和圓柱形永磁鐵(c)對對接收端消磁體系圖  
1一被消磁鋼管 2 電磁鐵3一焊接導(dǎo)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(yīng)當(dāng)大于剩磁磁場：  
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肯定：  
H — I ·N 7I  
式中，一線圈通電電流。A；  
N 消磁線圈匝數(shù)；  
L一繞組長度，m。  
為了測量磁性。推薦應(yīng)用lIMI1 97 X 磁力  
計。磁力計是一種簡便型儀表，用于評估磁體系空  
氣間隙中脈動磁場以及漏磁磁場的磁感應(yīng)強度。  
儀表由測量變流器、電子裝配和充電裝配構(gòu)成。儀  
表的電源為9V 的電瓶內(nèi)裝式電池組，磁力計技  
術(shù)特點見表2。  
(1)用直流電消磁用直流電消磁的過程為：  
① 借助于磁力計肯定鋼管剩磁磁場的大小和方  
表2 磁力計技巧特點  
被測量磁感應(yīng)強度范圍(×10 T) 1～ 1 999  
靈敏度下限(×10 T) 1  
調(diào)劑工作規(guī)范時光(s) 30  
電源充電后持續(xù)工作時光(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(zhì)量 電子裝配 0．35  
(kg) 測量變流器 0．35  
向；② 在鋼管上設(shè)備截面35～50 mm 的柔性焊  
接導(dǎo)線構(gòu)成的線圈，將其接到一個或者兩個次序  
連接的焊接變流器，使其形成的磁場感化偏向與  
鋼管剩磁場感化偏向相反，見圖2；③ 在消磁開  
圖2 單根鋼管(中心部分)用直流電的消磁體系圖  
1 被消磁鋼管 2 焊接導(dǎo)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  
的成果(在電源接通時進(jìn)行測量)。須要時，控制電  
流或者改變它的偏向(用在焊接變流器上換接導(dǎo)  
線的辦法)。⑤ 消磁停止今后，為了膩滑地降低磁  
通時，應(yīng)當(dāng)在lmin內(nèi)逐漸減小電流，直到零值，  
然后割斷電源。  
用直流電消磁，可以按幾種籌劃完成。  
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；然后以同  
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第25卷第5期 許貴芝編譯：俄羅斯管道焊接前的現(xiàn)代消磁辦法  
樣辦法為鋼管另一端消磁。  
當(dāng)單根鋼管消磁到鋼管對接處時，將兩根鋼  
管拉開距離不小于300 mm，在距每一根管子端  
面80～100 mm 處繞上18～20匝的線圈，并按圖  
3(a)辦法完成消磁。  
圖3 鋼管對接裝配前用直流電消磁的體系圖  
l一被消磁鋼管2一焊接導(dǎo)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，推薦應(yīng)用將電焊鉗和金屬板  
片接入電氣體系中消磁的籌劃，見圖3(b)。將裝  
入電焊鉗中的焊條，在300 A 電流下與金屬板短  
路10 s。然后斷開。在每一次短路一一斷開輪回之  
后，用磁力計檢查磁性，并在須要時反復(fù)消磁過  
程。  
當(dāng)對裝配好的對接處消磁時，在被對接鋼管  
端繞上截面35～50 mm 的焊接導(dǎo)線，形成兩根  
鋼管的共用線圈，見圖4(a)。線圈可以重疊繞(沿  
順時針或者逆時針)，總匝數(shù)為16～22匝。此時，  
匝數(shù)多的應(yīng)當(dāng)在剩磁大一些的鋼管上。這種消磁  
工藝往往是最佳的。  
當(dāng)測量剩磁等級小于2O×10 T 今后，完成  
焊縫根部的焊接。此時，推薦在小電流10～ 20 A  
下進(jìn)行彌補消磁。  
(2)用交換電消磁 用交換電消磁可以應(yīng)用  
于單根鋼管裝配前單根鋼管的末尾，以及壁厚達(dá)  
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(dǎo)線對對接收端消磁體系圖  
(a)用直流電消磁 (b)用交換電消磁  
l一被消磁鋼管 2一公用焊接導(dǎo)線 3一向流焊接電源 4一平  
滑降低電流的裝配(鋼絲) 5一絕緣材料墊板 6-焊接變壓器 

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