大口徑方管廠家按照工藝要求加工對接焊坡口,并預留間隙進行拼接。然而,焊接接頭的設計在焊接工程中相對薄弱。坡口形式對焊縫內部質量和焊接結構的制造質量起著重要作用。
工藝要求是確保層焊縫焊接完全,背面成型良好。焊接電流、電弧電壓、送絲速度和焊接速度等參數,可以根據設備型號進行調節。為了減少大口徑方管的焊接變形,焊接時應遵循由中間向兩側分層對稱跳焊的原則,這樣產生的焊接變形比直通焊小,有助于應力的分散與釋放,避免在焊接過程中出現復雜的應力。
在直通擺動焊接中,焊接過程中形成的較窄塑性變形區只出現一次。由于連續擺動焊接的熱輸入量大、受熱面積廣,導致被壓縮的塑性變形區域也增大,因此焊后會出現較大的收縮變形。
在分層分段跳焊過程中,每一層的截面面積較小,因此所需的熱量也相對較少。此外,每一層又分為多個段進行跳焊,每焊接一個段時,都會在板材上重新形成一個溫度場。這使得每次焊接時的塑性變形區域較窄,因此與相應的分層直通焊相比,塑性變形區的平均寬度要小,縱向收縮也更小。相較于一次填滿的連續擺動焊接,所引起的變形也顯得更小。
為了增強方矩管的表面硬度和耐磨性,可以采取多種表面處理方法,如火焰表面淬火、高頻和中頻淬火,以及化學熱處理等。
一般來說,高頻和中頻表面淬火較為常見,其加熱溫度通常在850到950℃之間。由于材料的導熱性較差,加熱速度不宜過快,以免出現熔化和淬火裂紋等缺陷。高頻淬火要求方矩管在正火后,其基體的微觀組織主要為珠光體。冷卻時采用噴水或噴灑聚乙烯醇水溶液,回火溫度設定在200到400℃之間,最終硬度可達到40到50HRC,這樣能夠有效保證方矩管表面的硬度和耐磨性。