Анализ факторов, влияющих на процесс высокочастотной продольной сварки стальных труб

Основные параметры процесса для высокочастотных продольных сварных стальных труб включают вход сварки, давление сварки, скорость сварки, угол отверстия, положение индукционной катушки и размер апеданса. Эти параметры значительно влияют на качество продукции, эффективность производства и мощность единиц. Правильное сопоставление этих параметров может позволить производителям достичь существенных экономических выгод.

1. Вход тепла сварки стальной трубы

В высокочастотной продольной сварке сварной стальной трубы сварная мощность определяет количество тепла. При определенных внешних условиях недостаточный тепловой вход предотвращает достижение края нагретой полосы, что приводит к твердой структуре и холодному сварку или даже неполному слиянию. Это отсутствие слияния во время тестирования обычно проявляется в качестве сбоя при сглаживающем испытании, разрыва трубы во время гидростатического испытания или растрескивание сварки во время выпрямления, серьезный дефект. Кроме того, тепловой вход для сварки стальной трубы также влияет качество края полосы. Например, засоры на краю полосы могут вызвать появление, прежде чем войти в точку сварного сварного шва сжатия, что приводит к потере мощности сварки и снижению ввода тепла, что приводит к неполному слиянию или холодному сварку. Если тепловой вход слишком высок, край нагретой полосы превышает температуру сварки, вызывая перегрев или даже перегорев. Сварная шва может взломать под напряжением, а иногда и расплавленные металлические брызги из шва сварного шва из -за прорыва сварного шва, образуя отверстия. Чрезмерный тепловой вход может вызвать выходы и отверстия. Эти дефекты обычно обнаруживаются в виде сбоев при сплощенном испытании, испытании на удары, ударов на 90 °, или на раскол труб или утечкой во время гидростатического испытания.

2. Сварное давление (уменьшение) стальных труб

Сварное давление является ключевым параметром в процессе сварки. После того, как край полоса нагревается до температуры сварки, сила сжимания сжимающих роликов заставляет связываться металлические атомы, образуя сварку. Уровень сварки влияет на прочность и прочность сварного шва. Если давление сварки слишком низкое, края сварного шва не будут полностью сливаться, а остаточные оксиды металлов в сварке нельзя исключать, образуя включения. Это значительно уменьшает прочность на растяжение сварного шва из стальной трубы и делает сварку, подвергающимся растрескиванию при напряжении. Если давление сварки слишком высокое, большая часть металла, которая достигает температуры сварки, будет выжимается, не только снижая прочность и прочность на сварку стальной трубы, но также вызывает такие дефекты, как чрезмерные внутренние и внешние ночи или перекрывающиеся сварки. Сварное давление обычно измеряется и оценивается по количеству изменения диаметра трубы до и после сжимания роликов и размера и формы заусенцев. Чрезмерное сжатие приводит к значительному расколу, большому количеству экструдированного расплавленного металла и большим нулям, которые переворачивают с обеих сторон сварного шва. Слишком мало сжимания приводит практически без разбрызгивания, а заусенцы маленькие и накопленные. Когда сжатие умеренное, экструдированные заусенцы в вертикальном положении, как правило, в высоте 2,5-3 мм. Если сжатие правильно контролируется, углы металлической линии потока стальной трубы сварка, как правило, симметричны, от 55 до 65 °.

3. Скорость сварки стальной трубы

Скорость сварки также является ключевым параметром в процессе сварки. Он связан с системой нагревания, скоростью деформации сварного шва стальной трубы и скоростью кристаллизации атомов металлов. Для высокочастотной сварки качество сварного шва стальной трубы улучшается с увеличением скорости сварки. Это связано с тем, что укороченное время нагрева сужает ширину зоны нагрева края, сокращая время для образования оксида металла. Если скорость сварки уменьшается, расширяется зона нагрева (т.е., затронутая тепловой зоной), но ширина зоны плавления также варьируется в зависимости от тепла, что приводит к большим внутренним закускам. Более высокие скорости сварки производят больше идеальных сварных швов стальной трубы с той же скоростью экструзии. Более низкие скорости сварки могут усложнить сварку из -за соответствующего снижения теплового входа. Кроме того, из -за влияния качества края пластины и других внешних факторов, таких как магнетизм имподдера и размер угла открытия, может легко возникнуть серия дефектов. Следовательно, при сварке с высокой частотой следует выбрать самую быструю скорость сварки, в рамках разрешенных условий мощности и сварочного оборудования и в соответствии со спецификациями продукта.

4. Угол открытия стальной трубы

Угол открытия стальной трубы, также известный как сварка V-Hall, относится к углу между краями полосы перед экструзионными роликами. Угол отверстия стальной трубы обычно варьируется от 3 ° до 6 °. Угол в основном определяется положением направляющих роликов и толщиной направляющих лопастей. V-углу стальной трубы значительно влияет на стабильность и качество сварки. Уменьшение V-углу уменьшает расстояние между краями полосы, усиливая эффект близости высокочастотного тока. Это может снизить сварку или увеличить скорость сварки, тем самым повышая производительность. Чрезмерные небольшие углы открытия могут привести к преждевременной сварке, где точка сварной шерсти сжимается и слита, прежде чем достичь максимальной температуры. Это может легко вызвать дефекты, такие как включения и холодные сварки в сварке, снижая качество сварки. Хотя увеличение V-углу увеличивает энергопотребление, он может при определенных условиях обеспечить стабильное нагревание краев полоса, уменьшить потерю тепла по краям и минимизировать затронутую зону, затронутую тепловой оболочкой. В фактическом производстве, чтобы обеспечить качество сварки, V-угж стальных труб обычно контролируется между 4 ° до 5 °.

5. Размер и положение индукционной катушки для стальных труб

Индукционная катушка является важным инструментом в высокочастотной индукционной сварке, а ее размер и положение напрямую влияют на эффективность производства. Мощность, передаваемая индукционной катушкой в ​​стальную трубу, пропорциональна квадрату зазора между поверхностями стальной трубы. Слишком большой зазор может значительно снизить эффективность производства, в то время как слишком маленький зазор может легко зажечь поверхность стальной трубы или повредить концы трубы. Как правило, зазор между внутренней поверхностью индукционной катушки и корпусом стальной трубы составляет около 10 мм. Ширина индукционной катушки выбирается на основе внешнего диаметра стальной трубы. Если индукционная катушка слишком широкая, ее индуктивность уменьшается, что, в свою очередь, уменьшает напряжение на индукторе и выходной мощности. Если индукционная катушка слишком узкая, выходная мощность увеличивается, но также увеличивает активную потерю мощности в трубе назад и в индукционной катушке. Типичная ширина индукционной катушки составляет от 1 до 1,5d (D - внешний диаметр стальной трубы). Расстояние между передней частью индукционной катушки и центром экструзионного ролика должно быть равным или немного больше диаметра стальной трубы, что означает от 1 до 1,2D. Чрезмерное расстояние уменьшает эффект близости угла отверстия, что приводит к чрезмерному расстоянию нагрева края и неспособности достичь высокой температуры сварки в точке сварного шва. Слишком маленькое расстояние генерирует чрезмерное индукционное тепло в экструзионном ролике, сокращая срок службы.

6. Функция и положение импедерера

Магнит для импедере используется для уменьшения потока высокочастотного тока к задней части стальной трубы. Он также концентрирует ток, нагревая V-угж стальной полосы и гарантируя, что тепло не теряется из-за нагрева корпуса стальной трубы. Если охлаждение не является адекватным, магнит превысит его температуру Кюри (приблизительно 300 ° C) и потеряет магнетизм. Без имподдера ток и индуцированное тепло будут рассеяны по всему корпусу стальной трубы, увеличивая сварку и вызывая перегрев. Размещение импедера значительно влияет на скорость и качество сварки. Практика показала, что наилучшие результаты сплюсения достигаются, когда наконечник рабочего колеса расположена точно на центральной линии рулона сжимания. Если он простирается за пределы центральной линии сжимания к мельнице размера, результаты сплюсения будут значительно уменьшены. Если он расположен ниже центральной линии и направляющего рулона, прочность сварки будет уменьшена. Оптимальное положение состоит в том, чтобы поместить имподдер внутрь трубы под индуктором, при этом его наконечник выровнен с центральной линией рулона сжимания или отрегулированным 20-40 мм в направлении образования. Это увеличивает внутренний импеданс трубы, уменьшает потери циркулирующего тока и уменьшает сварку.

7. Заключение

(1) Разумный контроль входного входа сварки может достичь более высокого качества сварного шва.

(2) Как правило, более уместно контролировать объем экструзии при 2,5 ~ 3 мм. Экструдированные заусенцы в вертикальном положении, а сварка может получить более высокую прочность и прочность на разрыв.

(3) Управление угла сварки V при 4 ° ~ 5 ° и производительность при более высокой скорости сварки в максимально возможной степени в условиях, разрешенных единичной емкостью и сварочным оборудованием, может уменьшить возникновение некоторых дефектов и получить хорошее качество сварки.

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

(5) Обеспечение того, чтобы передний конец резистора был точно на центральной линии экструзионного ролика, может получить более высокую прочность на растяжение сварного шва и хороший сглаживающий эффект.