عملية لحام الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة ذات القطر الكبير وطريقة الإنتاج

شرح مفصل لعملية لحام أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم ذات القطر الكبير: يُعدّ اللحام الأوتوماتيكي ثنائي السلك لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم تقنية لحام طُوّرت في السنوات الأخيرة. بالإضافة إلى خصائص اللحام أحادي السلك شبه الأوتوماتيكي، يتميز هذا اللحام أيضًا بخصائص لحام مثل تركيز الطاقة وكفاءة الترسيب العالية. يتم تزويد الأسلاك الرئيسية والمساعدة بتيار اللحام من خلال مصدري طاقة لحام عاديين منفصلين، قابلين للتعديل بشكل مستقل، ويمكنهما تحقيق أفضل ضبط لمعلمات عملية اللحام. يتم الحفاظ على المسافة وزاوية اللحام بين السلكين دائمًا، مما يتحكم بفعالية في التداخل الكهرومغناطيسي بين الأقواس المزدوجة، ويتمتع بخصائص ثابتة وديناميكية ممتازة. يعتمد مصدرا الطاقة المنفصلان على برنامج اللحام لتنسيق وتزويد الأسلاك الرئيسية والمساعدة بالطاقة. في الوقت نفسه، يتم صهر الأسلاك الرئيسية والمساعدة، وينتقل المعدن الانتقالي إلى اللحام لتشكيل حوض منصهر مستقر، مما يضمن بفعالية متانة المفصل الملحوم. لا يمكن فقط استخدام إمدادات الطاقة التقليدية لحام القطب المنصهر لتحقيق اللحام، ولكن أيضًا تقليل تكاليف المعدات، وجعل حرارة اللحام مركزة للغاية، وسرعة الترسيب سريعة، وكفاءة اللحام عالية، والتشوه بعد اللحام صغير، وكثافة العمالة منخفضة، ويتم تحسين تنظيم وأداء لحام الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم بشكل فعال، وخاصة بالنسبة للحام المواد ذات الموصلية الحرارية العالية، وتأثير تركيز الطاقة رائع.

١. التحكم في فجوة اللحام: يُغذّى الشريط في وحدة أنبوب الفولاذ الملحوم، وبعد دحرجة عدة أسطوانات، يُلفّ الشريط تدريجيًا لتشكيل أنبوب دائري ذي فجوة مفتوحة. يُضبط ضغط أسطوانة البثق للتحكم في فجوة اللحام من ١ إلى ٣ مم، ويكون طرفا اللحام متوازيين. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، ينخفض ​​تأثير التقارب، وتكون حرارة التيار الدوامي غير كافية، ويضعف الترابط بين البلورات في اللحام، مما يؤدي إلى التباس أو تشقق. إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، يزداد تأثير التقارب، وتكون حرارة اللحام كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى احتراق اللحام؛ أو يُشكّل اللحام حفرة عميقة بعد البثق والدحرجة، مما يؤثر على سطح اللحام.
2. التحكم في درجة حرارة اللحام: عندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، لا يمكن لحافة اللحام المسخن الوصول إلى درجة حرارة اللحام، ويظل الهيكل المعدني صلبًا، مما يؤدي إلى ارتباك أو اختراق غير كامل؛ عندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المسخن درجة حرارة اللحام، مما يؤدي إلى حرق زائد أو قطرات منصهرة، مما يتسبب في تشكيل اللحام لثقب منصهر.
٣. ضبط موضع ملف الحث عالي التردد: يجب أن يكون ملف الحث عالي التردد قريبًا قدر الإمكان من موضع أسطوانة البثق. إذا كان ملف الحث بعيدًا عن أسطوانة البثق، فإن زمن التسخين الفعال يكون أطول، وتتسع المنطقة المتأثرة بالحرارة، وتنخفض قوة اللحام؛ على العكس، لا تُسخّن حافة اللحام بشكل كافٍ، ويصبح التشكيل بعد البثق ضعيفًا.
٤. التحكم في ضغط البثق: بعد تسخين حافتي أنبوب الفولاذ ذي اللحام المستقيم ذي القطر الكبير إلى درجة حرارة اللحام، وتحت ضغط أسطوانة البثق، تتشكل حبيبات معدنية مشتركة تخترق بعضها البعض وتتبلور، ويتشكل في النهاية لحام متماسك. إذا كان ضغط البثق منخفضًا جدًا، يقل عدد البلورات المشتركة المتكونة، وتنخفض قوة معدن اللحام، وتحدث شقوق بعد القوة. أما إذا كان ضغط البثق مرتفعًا جدًا، فسيخرج المعدن المنصهر من أنبوب الفولاذ الملحوم، مما يقلل من قوة اللحام، وينتج عنه أيضًا عدد كبير من النتوءات الداخلية والخارجية، بل ويسبب عيوبًا مثل تداخل اللحام.
5. المعاوقة عبارة عن قضيب مغناطيسي خاص يُستخدم للحام الأنابيب الفولاذية أو مجموعة منها. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للمعاوقة عادةً عن 70% من مساحة المقطع العرضي للقطر الداخلي للأنبوب الفولاذي. وظيفتها هي جعل ملف الحث، وحافة لحام كتلة الأنبوب، والقضيب المغناطيسي يشكلان حلقة حث كهرومغناطيسي، مما يُحدث تأثير تقارب. تُركز حرارة التيار الدوامي بالقرب من حافة لحام كتلة الأنبوب، بحيث تُسخن حافة كتلة الأنبوب إلى درجة حرارة اللحام. تُسحب المعاوقة في الأنبوب بسلك فولاذي، ويجب أن يكون مركزها ثابتًا نسبيًا بالقرب من مركز بكرة البثق. عند تشغيل الآلة، وبسبب الحركة السريعة للأنبوب، تتآكل المعاوقة بشكل كبير بسبب احتكاك جداره الداخلي، مما يتطلب استبدالها بشكل متكرر.
٦. بعد اللحام والبثق، سيُنتج اللحام ندوبًا، والتي يجب تثبيتها على الإطار. الطريقة هي تثبيت الأداة على الإطار وكشط ندوب اللحام بسلاسة باستخدام الحركة السريعة للأنبوب الفولاذي الملحوم. عادةً ما تكون النتوءات داخل الأنبوب الفولاذي الملحوم غير ظاهرة.

طريقة إنتاج الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة ذات القطر الكبير:
١. مقدمة لعملية إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة ذات القطر الكبير: آلة اللف ← آلة فك اللف ← آلة فك اللف ← آلة التغذية والتسوية ← مركز الأسطوانة الرأسية ← القص واللحام ← التحكم في موضع الشريط (بكرة رأسية مزدوجة الرأس) ← قص القرص ← التحكم في موضع الشريط (بكرة رأسية مزدوجة الرأس) ← آلة الطحن (أخدود على شكل حرف X للطحن الدقيق) ← بكرة رأسية مزدوجة الرأس ← تنظيف بقايا سطح الشريط ← بكرة رأسية مزدوجة الرأس ← آلة التوصيل ← إدخال الشريط والتحكم في موضعه ← آلة التشكيل ← اللحام الداخلي ← اللحام الخارجي ← جهاز تقويم الأنبوب الفولاذي ← القطع بالبلازما ← مخرج الأنبوب الفولاذي ذي اللحامات المستقيمة
2. شرح مفصل لعملية إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم
١) أعمال التشكيل المسبق لأنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة كبيرة القطر: المواد الخام هي لفائف الشرائط، وأسلاك اللحام، ومواد الصهر. تخضع هذه المواد لفحوصات فيزيائية وكيميائية دقيقة قبل الاستخدام. يُوصل طرفا الشريط بطرفيهما، ويُستخدم لحام القوس المغمور أحادي أو ثنائي السلك. بعد دحرجة الأنبوب الفولاذي، يُستخدم لحام القوس المغمور الآلي لإصلاح اللحام.
٢) عملية تشكيل أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة ذات القطر الكبير: يتم التحكم في ضغط أسطوانة الزيت على جانبي الناقل بواسطة مقياس ضغط تلامس كهربائي لضمان نقل سلس للشريط. الآلة الرئيسية متمركزة في المنتصف، لذا يجب فحص الأسطوانات الرأسية وضبطها بانتظام (خاصةً قبل وبعد الرأس) لضمان اتباع حافة توصيل الشريط بدقة للمسار المحدد في العملية ومرورها عبر نقطة التداخل المصممة. استخدم أسطوانة التحكم الخارجية أو الداخلية في تشكيل الأنابيب للتحقق مما إذا كان محيط الأنبوب الفولاذي، وشكله البيضاوي، واستقامته، وما إلى ذلك، يفي بالمتطلبات القياسية. إذا لم يكن كذلك، استمر في الضبط حتى يتم استيفاء المتطلبات.
٣) عملية لحام أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم ذات القطر الكبير: يُستخدم جهاز التحكم في فجوة اللحام لضمان استيفاء فجوة اللحام لمتطلبات اللحام. يتم التحكم بدقة في قطر الأنبوب، وعدم المحاذاة، وفجوة اللحام. يجب مراقبة حالة التماس المُشكِّل باستمرار. في حال وجود عدم محاذاة، أو فتح التماس، وما إلى ذلك، يجب ضبط زاوية المحور الخلفي بدقة في الوقت المناسب لضمان التشكيل؛ وفي حال وجود أي تغيير غير طبيعي، يجب فحص عرض العمل لشريط الفولاذ، وحالة الانحناء المسبق للحافة، وموضع خط التسليم، وزاوية الأسطوانة الصغيرة، وما إلى ذلك، واتخاذ الإجراءات التصحيحية في الوقت المناسب. حاليًا، يتم إجراء اللحام الداخلي والخارجي لمصنعي أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم في خبي بواسطة آلات اللحام الكهربائية لينكولن للحام القوس المغمور أحادي السلك أو ثنائي السلك، للحصول على لحام مستقر. يجب على مصنعي أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم مراقبة حالة التماس المُشكِّل باستمرار. في حال وجود عدم محاذاة، أو فتح التماس، وما إلى ذلك، يجب ضبط زاوية المحور الخلفي بدقة في الوقت المناسب لضمان التشكيل؛ عندما يكون الوضع غير طبيعي، يجب التحقق من عرض عمل الشريط الفولاذي، وحالة ثني الحافة المسبقة، وموضع خط التسليم، وزاوية الأسطوانة الصغيرة، وما إلى ذلك بحثًا عن التغييرات، ويجب اتخاذ التدابير التصحيحية في الوقت المناسب.
٤) فحص أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة ذات القطر الكبير: تُفحص جميع اللحامات الملحومة بواسطة كاشفات عيوب آلية تعمل بالموجات المستمرة عبر الإنترنت لضمان تغطية كاملة لاختبارات اللحامات الحلزونية غير التدميرية. في حال وجود أي عيوب، يُطلق جهاز الإنذار تلقائيًا ويُرشّ عليه علامات، ويقوم عمال الإنتاج بتعديل معايير العملية في أي وقت لإزالة العيوب في الوقت المناسب. عندما يكون القطر الاسمي D ≥ ٤٢٦ مم، يجب إصلاح العيوب الداخلية للأنبوب الصلب ولحامها من الداخل؛ وعندما يكون D ≤ ٤٢٦ مم، يُسمح بإصلاح العيوب الداخلية من الخارج. تُصقل اللحامات بعد الإصلاح، ويجب أن يكون سمك الجدار المتبقي بعد الطحن ضمن نطاق تحمل سمك الجدار المحدد. قبل دخول أنبوب الصلب المُصلح إلى العملية التالية، يجب فحصه بعناية بحثًا عن أي عيوب غائبة أو مفقودة. فقط بعد التأكد من ذلك، يمكن نقله إلى العملية التالية. تُفحص جميع اللحامات الطرفية الشريطية والأنابيب التي تتقاطع فيها الوصلات T مع اللحامات الحلزونية بالأشعة السينية أو التصوير التلفزيوني. يخضع كل أنبوب فولاذي لاختبار ضغط هيدروستاتيكي، ويُغلق الضغط شعاعيًا. يُتحكم بدقة في ضغط الاختبار ووقته بواسطة جهاز كشف ضغط الماء في أنبوب الفولاذ المُجهز بكمبيوتر دقيق. تُطبع معلمات الاختبار وتُسجل تلقائيًا.