Анализ факторов, влияющих на технологию высокочастотной прямошовной сварки труб

Основные параметры процесса высокочастотной прямошовная сварная труба включают в себя тепловложение при сварке, сварочное давление, скорость сварки, угол раскрытия, положение и размер индукционной катушки, положение импеданса и так далее. Эти параметры оказывают большое влияние на повышение качества продукции, эффективности производства и единичной мощности труб, сваренных высокочастотной сваркой. Сопоставление различных параметров может дать производителям значительную экономическую выгоду.

1 Тепловложение при сварке

При сварке высокочастотными прямошовными трубами мощность сварки определяет величину подвода тепла к сварному шву. Когда внешние условия постоянны и подвод тепла недостаточен, край нагретой полосы не может достичь температуры сварки и по-прежнему сохраняет твердую структуру, образуя холод. Сварка даже не может плавиться. Тепловложение при сварке слишком мало, что приводит к недостаточному проплавлению.

Такое непроваривание при контроле обычно проявляется в виде неквалифицированного испытания на сплющивание, разрыва стальной трубы при гидравлическом испытании или растрескивания сварного шва при правке стальной трубы, что является серьезным дефектом. Кроме того, на сварочное тепловложение влияет и качество кромки полосы. Например, если на краю полосы имеется заусенец, заусенец вызовет воспламенение еще до того, как он войдет в точку сварки прижимного ролика, что приведет к потере сварочной мощности и уменьшению подвода тепла. малы, что приводит к образованию несплавленных или холодных сварных швов. Когда подаваемое тепло слишком велико, край нагретой полосы превышает температуру сварки, что приводит к перегреву или даже пережогу, и сварной шов треснет после напряжения. Вздутия и отверстия, образующиеся в результате чрезмерного подвода тепла, в основном проявляются в результате невыполнения испытания на сплющивание под углом 90°, невыполнения испытания на удар, а также разрыва или утечки стальной трубы во время гидравлического испытания.

2 Сварочное давление (степень снижения)

Сварочное давление является основным параметром сварочного процесса. После нагрева края полосы до температуры сварки атомы металла под действием прижимного ролика объединяются, образуя сварочный шов. Величина сварочного давления влияет на прочность и вязкость сварного шва. Если приложенное сварочное давление слишком мало, сварочные кромки не могут быть полностью сплавлены, а остаточные оксиды металлов в сварочном шве не могут выделяться с образованием включений, что значительно снижает прочность сварного шва и приводит к его растрескиванию. легко трескается после стресса; Если приложенное сварочное давление слишком велико, большая часть металла, достигшего температуры сварки, будет выдавлена, что не только снижает прочность и вязкость сварного шва, но также приводит к появлению дефектов, таких как чрезмерные внутренние и внешние заусенцы или сварка внахлест.

Сварочное давление обычно измеряется и оценивается по изменению диаметра стальной трубы до и после экструзионного ролика, а также по размеру и форме заусенцев. Влияние силы сварочного выдавливания на форму заусенцев. Количество сварочной экструзии слишком велико, разбрызгивание большое, расплавленный металл выдавливается, заусенцы большие и переворачиваются с обеих сторон сварного шва; объем выдавливания слишком мал, брызг почти нет, заусенец небольшой и он скапливается; Когда он умеренный, экструдированный заусенец находится в вертикальном положении, а высота обычно контролируется на уровне 2,5–3 мм. Если величина сварочной экструзии правильно контролируется, угол обтекания металла сварного шва будет симметричным вверх и вниз, влево и вправо, а угол составляет 55 ° ~ 65 °. Форма линии течения металла сварного шва при правильном контроле величины экструзии.

3 Скорость сварки

Скорость сварки также является основным параметром сварочного процесса, который связан с системой нагрева, скоростью деформации сварного шва и скоростью кристаллизации атомов металла. При высокочастотной сварке качество сварки увеличивается с увеличением скорости сварки, поскольку сокращение времени нагрева сужает ширину зоны краевого нагрева и сокращает время образования оксидов металла; если скорость сварки уменьшить, то не только зона нагрева становится шире, но и то есть зона термического влияния сварного шва становится шире, а ширина зоны плавления изменяется с изменением подводимого тепла, а Образующийся внутренний заусенец также больше. Ширина линии сварки при различных скоростях сварки. При низкоскоростной сварке сварка затруднена из-за уменьшения соответствующего подвода тепла и в то же время зависит от качества кромки платы и других внешних факторов, таких как намагниченность резистора, размер угла открытия и т. д. легко вызвать ряд дефектов. Поэтому при высокочастотной сварке следует выбирать наибольшую для производства скорость сварки в соответствии с характеристиками изделия в условиях, допускаемых мощностью установки и сварочным оборудованием.

4 открытых угла

Угол раскрытия, также известный как угол сварки V, относится к углу между краем полосы перед прижимным роликом, как показано на рисунке 6. Обычно угол раскрытия варьируется от 3° до 6°, а размер Угол открытия в основном определяется положением направляющего ролика и толщиной направляющего листа. Размер угла V оказывает большое влияние на стабильность и качество сварки. Когда угол V уменьшается, расстояние до края полосы уменьшается, что позволяет усилить эффект близости высокочастотного тока, что может снизить мощность сварки или увеличить скорость сварки и повысить производительность. Если угол раскрытия слишком мал, это приведет к преждевременной сварке, то есть точка сварки будет сжиматься и расплавляться до достижения температуры, что легко приведет к образованию таких дефектов, как включения и холодная сварка в сварном шве, снижая качество сварного шва. сварной шов. Хотя энергопотребление увеличивается при увеличении угла V, это может обеспечить стабильность нагрева кромки полосы при определенных условиях, уменьшить потери тепла кромки и уменьшить зону термического влияния. На реальном производстве, чтобы гарантировать качество сварного шва, угол V обычно контролируется в пределах от 4° до 5°.

5 Размер и расположение индукционной катушки

Индукционная катушка является важным инструментом при высокочастотной индукционной сварке, а ее размер и положение напрямую влияют на эффективность производства.

Мощность, передаваемая индукционной катушкой стальной трубе, пропорциональна площади зазора на поверхности стальной трубы. Если зазор слишком велик, эффективность производства резко снизится. Зазор выбирается около 10мм. Ширина индукционной катушки подбирается в соответствии с внешним диаметром стальной трубы. Если индукционная катушка будет слишком широкой, ее индуктивность уменьшится, напряжение дросселя также уменьшится, а выходная мощность уменьшится; если индукционная катушка слишком узкая, выходная мощность увеличится, но потери активной мощности на обратной стороне трубки и индукционной катушке также уменьшатся. Увеличивать. Обычно ширина индукционной катушки составляет 1-1,5D (D — внешний диаметр стальной трубы).

Расстояние между передним концом индукционной катушки и центром прижимного ролика равно или немного больше диаметра трубы, то есть подходит от 1 до 1,2D. Если расстояние слишком велико, эффект близости угла раскрытия будет уменьшен, что приведет к слишком большому расстоянию нагрева на краю, так что более высокая температура сварки не может быть достигнута в паяном соединении; срок службы.

6 Роль и расположение резистора

Импедансный магнитный стержень используется для уменьшения высокочастотного тока, протекающего к задней части стальной трубы, и в то же время концентрирует ток для нагрева угла V стальной полосы, чтобы гарантировать, что тепло не будет потеряно из-за нагрев тела трубы. Если охлаждение отсутствует, магнитный стержень превысит температуру Кюри (около 300 ℃) и потеряет свой магнетизм. Без резистора ток и наведенное тепло распространялись бы по всей трубе, увеличивая мощность сварки и вызывая перегрев трубки. Теплового воздействия резистора в ламповой заготовке нет. Расположение резистора оказывает большое влияние не только на скорость сварки, но и на качество сварки. Практика показала, что когда передний конец резистора находится точно на центральной линии прижимного ролика, результат выравнивается. При выходе за центральную линию прижимного ролика в сторону калибровочной машины результат выравнивания значительно ухудшится. Прочность сварки будет снижена, если сварка находится не на центральной линии, а сбоку от направляющего ролика. Положение заключается в том, что импедансное устройство расположено в трубной заготовке под индуктором, а его головка совпадает с центральной линией экструзионного ролика или отрегулирована на 20-40 мм в направлении формования, что может увеличить импеданс внутренней задней части. трубки, уменьшите потери циркулирующего тока и уменьшите мощность сварки.

7 Заключение

(1) Разумный контроль погонной энергии при сварке позволяет добиться более высокого качества сварного шва.

(2) Величина экструзии обычно контролируется на уровне 2,5–3 мм, экструдированный заусенец находится в вертикальном положении, а сварной шов может получить высокую вязкость и прочность на разрыв.

(3) Контролируйте угол V сварки от 4° до 5° и выполняйте производство на максимально высокой скорости сварки в условиях, допускаемых мощностью установки и сварочным оборудованием, что может уменьшить возникновение некоторых дефектов и получить хорошее качество сварки.

(4) Ширина индукционной катушки составляет 1-1,5D от наружного диаметра стальной трубы, а расстояние от центра экструзионного ролика составляет 1-1,2D, что может эффективно повысить эффективность производства.

(5) Убедитесь, что передний конец резистора находится точно на центральной линии прижимного ролика, чтобы можно было получить более высокую прочность сварного шва на разрыв и хороший эффект разглаживания.