内毛刺是焊管生产过程中,钢带边缘经焊接熔融后,在管材内壁形成的多余金属凸起,其产生位置与焊管的截面形状、成型方式和焊接工艺密切相关,方矩焊管与圆焊管在这一特性上存在明显区别。
圆焊管的成型遵循 “卷曲成圆” 的基本规律,钢带经过开卷、整平后,通过多道次成型轧辊的作用,逐渐由平板卷曲为开口的圆形管坯,管坯的两个边缘在焊接工位处对齐并被加热熔融,从而通过挤压实现焊接。从成型过程来看,圆焊管的截面始终保持对称的圆形结构,焊接线固定在管坯的一条母线上,且整个焊接过程中,管坯的受力均匀,熔融金属的流动方向相对稳定。因此,圆焊管的内毛刺产生位置具有高度的一致性,通常集中在与焊接线对应的内壁处,呈现出沿管材长度方向延伸的线性凸起。这种线性内毛刺的分布相对规则,其宽度和高度受焊接温度、挤压压力的影响,一般不会出现明显的位置偏移。
方矩焊管的成型过程则更为复杂,它通常以圆焊管为基础,经过 “圆变方 / 矩” 的二次成型工艺制成,部分工艺也会采用钢带直接成型为方矩管坯后焊接。无论是哪种工艺,方矩焊管的截面都具有棱角分明的特点,存在直线段和圆弧过渡段的组合结构。在焊接阶段,若采用直接成型焊接工艺,管坯的两个边缘在焊接工位处的对齐难度高于圆焊管,且由于方矩管坯的截面不对称,成型过程中各部位的应力分布差异较大,钢带边缘的熔融金属在挤压时的流动方向会受到截面形状的影响。而采用圆变方工艺时,原本分布在圆形管内壁的线性内毛刺,在二次成型过程中会随着管材截面的变形而发生位置变化。在方矩焊管的直线段与圆弧过渡段的连接处,应力集中现象较为明显,内毛刺容易在此处出现堆积或偏移;同时,方矩焊管的四个角部因成型时的拉伸和挤压作用,内毛刺的高度和分布密度也会与直线段存在差异。因此,方矩焊管的内毛刺产生位置相对分散,不仅在焊接线对应的内壁处存在线性凸起,还可能在角部、直线段与圆弧段的过渡区域出现不规则的毛刺分布,部分情况下,内毛刺的位置还会因成型轧辊的磨损、工艺参数的波动而出现局部偏移。
此外,两种焊管的焊接工艺差异也加剧了内毛刺产生位置的不同。圆焊管常采用高频感应焊接或高频电阻焊接,焊接热量集中,熔融金属的流动性易于控制,内毛刺位置稳定;而方矩焊管由于截面复杂,焊接时的热量分布易出现不均匀现象,导致熔融金属的流动范围扩大,进一步造成内毛刺产生位置的分散化。
内毛刺的产生位置直接影响焊管的后续加工和使用性能。圆焊管规则的线性内毛刺可通过在线内毛刺去除装置进行高效去除,而方矩焊管分散且不规则的内毛刺,去除难度更大,需要针对性地调整去除工具的结构和位置,以适应不同部位的毛刺分布特点。同时,内毛刺的位置差异也会影响管材内壁的光滑度,对流体输送、机械加工等应用场景下的焊管质量产生不同程度的影响。
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