钢管20# 无缝钢管带磁性的原因,如何消磁?假如带磁性焊接偏弧怎么办?

摘 要 分析了钢管中剩磁产生的原因及其对焊接质量的影响。介绍了俄罗斯管道焊接  
前的消磁工艺过程和消磁办法。临盆经验证实该办法实用、有效。  
主题词 管道 钢管 焊接 剩磁 消磁 工艺  
1 剩磁产生原因及对焊接质量影响  
在扶植和补缀煤气管道进行焊接功课时，有  
时会出现磁偏吹影响焊接过程的现象。磁偏吹的  
形成是管金属中存在剩磁的成果。平日，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、采取电磁起重  
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等。工艺磁  
性常产生在进行装配焊接功课及采取磁性夹持  
器、夹具与用直流电焊接收道时，如：长时光接触  
与直流电源相连的电导线，导线裸露段或者电焊  
钳与管子的短路等。  
焊接带磁性钢管时，经常会看到电弧引燃的  
艰苦、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的溅出。  
为了稳定焊接过程，改良焊接接头质量，被磁  
化了的钢管在焊接前要进行消磁。应当指出，被焊  
接的钢管要达到完全消磁是艰苦的。所以，当剩磁  
不足于影响焊接质量时，便许可进行焊接。  
2 俄罗斯管道焊接的消磁办法  
在野外前提或半成品基地里进行管道焊接和  
补缀时，特别须要进行消磁。俄罗斯有关部分制订  
了响应的管道消磁工艺文件。文件中包含了现代  
进行类似功课的国表里的先辈经验。  
2．1 消磁工艺过程  
针对焊接前的消磁，制订了单根钢管和钢管  
对接处的消磁工艺，包含以下内容：① 肯定钢管剩  
磁场的大小和偏向；② 选择消磁的办法、体系图和  
技巧手段；⑧ 用选定的消磁办法对钢管或者焊接  
的对接处消磁；④ 检查经由消磁后的剩磁量，看其  
是否知足请求。  
2．2 消磁办法  
在已制订的工艺文件中，规定了以下的消磁  
办法：用直流电或者交换电，以及借助于电磁铁或  
者永磁铁所建立的磁场办法。  
分析剩磁参数(见表1)，结合施工现场具体  
前提(例如给定的设备等)，选择消磁办法和体系。  
表1 剩磁等级与焊接前提  
剩磁等级 剩磁感应强度(×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 的焊接导线构成的电磁  
线圈来完成直流电和交换电的消磁。导线绕在钢  
管或者两根对接的钢管上，根据钢管剩磁大小绕  
成匝数不合的线圈。用直流电消磁时，必须采取电  
流为5o0～ 1 000 A 的焊接整流器或变流器，个中  
包含多工位的。用交换电消磁时，采取电流为500  
～ 1 000 A 的焊接变压器。所有被采取的电源应  
有遥控和电流调节装配，许可采取沉着变阻器。当  
采取焊接变压器消磁时，推荐应用简便的电流测  
量卡表LI一4505、LI一4501等来测量消磁电流。借  
助专用的电磁铁消磁，要采取焊接整流器或者变  
压器作为电源来进行，见图1(a)。用永磁铁消磁  
时，则不须要电源，见图1(b)和(c)。  
钢管的消磁分三个等级，见表1。  
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焊 管 2002年9月  
图1 用电磁铁(a)、C形永磁铁(b)  
和圆柱形永磁铁(c)对对接收端消磁体系图  
1一被消磁钢管 2 电磁铁3一焊接导线  
4 直流焊接电源 5一C形永磁铁 6 圆柱形永磁铁  
消磁时，磁场应当大于剩磁磁场：  
H 一(1．2～ 1．5)H !  
式中H 消磁磁场强度；  
H。剩磁磁场强度。  
消磁磁场强度按公式肯定：  
H — I ·N 7I  
式中，一线圈通电电流。A；  
N 消磁线圈匝数；  
L一绕组长度，m。  
为了测量磁性。推荐应用lIMI1 97 X 磁力  
计。磁力计是一种简便型仪表，用于评估磁体系空  
气间隙中脉动磁场以及漏磁磁场的磁感应强度。  
仪表由测量变流器、电子装配和充电装配构成。仪  
表的电源为9V 的电瓶内装式电池组，磁力计技  
术特点见表2。  
(1)用直流电消磁用直流电消磁的过程为：  
① 借助于磁力计肯定钢管剩磁磁场的大小和方  
表2 磁力计技巧特点  
被测量磁感应强度范围(×10 T) 1～ 1 999  
灵敏度下限(×10 T) 1  
调剂工作规范时光(s) 30  
电源充电后持续工作时光(h) 8  
外形尺寸 电子装配 1 70×60×35  
(mm×mm×mm) 充电装配部分 70×70×30  
质量 电子装配 0．35  
(kg) 测量变流器 0．35  
向；② 在钢管上设备截面35～50 mm 的柔性焊  
接导线构成的线圈，将其接到一个或者两个次序  
连接的焊接变流器，使其形成的磁场感化偏向与  
钢管剩磁场感化偏向相反，见图2；③ 在消磁开  
图2 单根钢管(中心部分)用直流电的消磁体系图  
1 被消磁钢管 2 焊接导线 3 直流电焊接电源  
始时，电流为8O～1OO A。④ 在消磁的过程中，必  
须周期性地用磁力计在钢管上检查消磁磁场感化  
的成果(在电源接通时进行测量)。须要时，控制电  
流或者改变它的偏向(用在焊接变流器上换接导  
线的办法)。⑤ 消磁停止今后，为了腻滑地降低磁  
通时，应当在lmin内逐渐减小电流，直到零值，  
然后割断电源。  
用直流电消磁，可以按几种筹划完成。  
单根钢管消磁，先在钢管一端沿外圆绕8～  
12匝的线圈，以最大的磁场值来消磁；然后以同  
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第25卷第5期 许贵芝编译：俄罗斯管道焊接前的现代消磁办法  
样办法为钢管另一端消磁。  
当单根钢管消磁到钢管对接处时，将两根钢  
管拉开距离不小于300 mm，在距每一根管子端  
面80～100 mm 处绕上18～20匝的线圈，并按图  
3(a)办法完成消磁。  
图3 钢管对接装配前用直流电消磁的体系图  
l一被消磁钢管2一焊接导线3 直流焊接电源  
4 带焊条的电焊钳5一金属板片  
在个别场合下，推荐应用将电焊钳和金属板  
片接入电气体系中消磁的筹划，见图3(b)。将装  
入电焊钳中的焊条，在300 A 电流下与金属板短  
路10 s。然后断开。在每一次短路一一断开轮回之  
后，用磁力计检查磁性，并在须要时反复消磁过  
程。  
当对装配好的对接处消磁时，在被对接钢管  
端绕上截面35～50 mm 的焊接导线，形成两根  
钢管的共用线圈，见图4(a)。线圈可以重叠绕(沿  
顺时针或者逆时针)，总匝数为16～22匝。此时，  
匝数多的应当在剩磁大一些的钢管上。这种消磁  
工艺往往是最佳的。  
当测量剩磁等级小于2O×10 T 今后，完成  
焊缝根部的焊接。此时，推荐在小电流10～ 20 A  
下进行弥补消磁。  
(2)用交换电消磁 用交换电消磁可以应用  
于单根钢管装配前单根钢管的末尾，以及壁厚达  
25 mm 的已装配钢管对接端。此时，除按上述方  
图4 用公用焊接导线对对接收端消磁体系图  
(a)用直流电消磁 (b)用交换电消磁  
l一被消磁钢管 2一公用焊接导线 3一向流焊接电源 4一平  
滑降低电流的装配(钢丝) 5一绝缘材料垫板 6-焊接变压器 

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