剩磁產(chǎn)生原因及對(duì)焊接質(zhì)量影響


在熱力管線、注氣管線進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)磁偏吹現(xiàn)象而影響整個(gè)焊接過程，磁偏吹的形成是管金屬中存在剩磁的結(jié)果。通常，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，采用電磁起重機(jī)進(jìn)行裝卸、鋼管在強(qiáng)磁場(chǎng)中停置、用磁化法完成無損檢查、鋼管接近強(qiáng)力供電線放置等；工藝磁性常產(chǎn)生在進(jìn)行裝配焊接作業(yè)及采用磁性夾持器、夾具、用直流電焊接管道時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間接觸與直流電源相連的電導(dǎo)線等。




消磁方法


在戶外，管道焊接和預(yù)制時(shí)，應(yīng)制定了相應(yīng)的管道消磁工藝措施。


(一) 消磁方法


1.用直流電消磁焊條電弧焊方法；


2.用交流電消磁焊條電弧焊方法；


3.用電磁鐵或永久磁鐵消磁焊條電弧焊方法。


(二)分析剩磁參數(shù)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體條件選擇消磁方法：


    剩磁等級(jí)為弱，剩磁感應(yīng)強(qiáng)度100×101時(shí)，消磁。


    用截面35～50mm2的焊接導(dǎo)線組成的電磁線圈來完成直流電和交流電的消磁。導(dǎo)線繞在鋼管或者兩根對(duì)接的鋼管上，根據(jù)鋼管剩磁大小繞成匝數(shù)不同的線圈。用直流電消磁時(shí)。必須采用電流為300～700A的弧焊整流器；用交流電消磁時(shí)，采用電流為300～700A的弧焊變壓器；借助專用的電磁鐵消磁，要采用弧焊整流器或弧焊變壓器作為電源來進(jìn)行。


    消磁時(shí)。磁場(chǎng)應(yīng)該大于剩磁磁場(chǎng)。


    HI=(1.2～1.5)H2


    式中H1—消磁磁場(chǎng)強(qiáng)度H2—剩磁磁場(chǎng)強(qiáng)度；


    消磁磁場(chǎng)強(qiáng)度按公式確定：


    H=I?N／L


    式中I—線圈通電電流A；N—消磁線圈匝數(shù)；L—繞組長(zhǎng)度m。


    為了測(cè)量磁性，推薦使用HMⅡ-97X磁力計(jì)，磁力計(jì)是一種輕便型儀表，用于評(píng)估磁系統(tǒng)空氣間隙中脈動(dòng)磁場(chǎng)以及漏磁磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(儀表由測(cè)量變流器、電子裝置和充電裝置組成，儀表的電源為9V的電瓶?jī)?nèi)裝式電池組)。


1.用直流電消磁。


a.借助于磁力計(jì)確定鋼管剩磁磁場(chǎng)的大小和方向；


b.在鋼管上配置截面35～50mm2的柔性焊接導(dǎo)線組成的線圈，將其接到弧焊整流器上，使其形成的磁場(chǎng)作用方向與鋼管剩磁場(chǎng)作用方向相反。


c.在消磁開始時(shí)，電流為80～100A。


d.在消磁的過程中，必須周期性地用磁力計(jì)在鋼管上檢查消磁磁場(chǎng)作用的結(jié)果(在電源接通時(shí)進(jìn)行測(cè)量)，必要時(shí)，控制電流或者改變它的方向(在弧焊整流器上換接導(dǎo)線的方法)。


e.消磁結(jié)束以后，為了平滑地降低磁通時(shí)，應(yīng)該在1min內(nèi)逐漸減小電流，直到零值，然后切斷電源。


(1)單根鋼管消磁，在鋼管一端沿外圓繞8.12匝的線圈，以磁場(chǎng)來消磁；然后以同樣的方法為鋼管另一端消磁。


    當(dāng)單根鋼管消磁到鋼管對(duì)接處時(shí)，將兩根鋼管拉開距離不小于300mm，在距每一根根管子端面80～100mm處繞上18～20匝的線圈的方法完成消磁。


(2)鋼管對(duì)接處消磁時(shí)，在被對(duì)接鋼管端繞上截面35～50mm2的焊接導(dǎo)線，形成兩根鋼管的共用線圈。線圈可以重疊繞(沿順時(shí)針或者逆時(shí)針)，總匝數(shù)為16～22匝。此時(shí)，匝數(shù)多的應(yīng)該在剩磁大一些的鋼管上，當(dāng)測(cè)量剩磁等級(jí)小于20×10-4T氣完成焊縫根部的焊接(這種消磁工藝好)。


(3)特殊情況下，將加有電焊條的焊鉗，在300A電流下與電極的另一端短路10s，然后斷開，在每一次短路一斷開循環(huán)之后，用磁力計(jì)檢查磁性，并在必要時(shí)重復(fù)消磁過程。


2.用交流電消磁。


主要應(yīng)用于單根鋼管的末端，以及壁厚達(dá)25mm的對(duì)接鋼管端。此時(shí)，除按上述方法法消磁以外，還有如下的補(bǔ)充：采用1根焊接導(dǎo)線組成的線圈，在回路中接人長(zhǎng)0.5～1.0m、直徑1.5～3.0m的鋼絲，這根鋼絲安置在絕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(chǎng)的大小。當(dāng)電源接通后，鋼絲被加熱并在一定時(shí)間內(nèi)燒斷。燒斷時(shí)間取決于鋼絲直徑、長(zhǎng)度和電流值。在鋼絲燒斷后，用磁力計(jì)檢查剩磁大小，當(dāng)消磁效果不足時(shí)，必須重復(fù)消磁。消磁系統(tǒng)的拆除，可在焊完根部焊縫后進(jìn)行，推薦消磁后立即拆除。


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