التحكم في موضع ملف الحث عالي الترددأنبوب فولاذي ذو درز مستقيم:
يتناسب تردد الإثارة في أنابيب الفولاذ ذات اللحام المستقيم عكسيًا مع الجذر التربيعي للسعة والمحاثة في دائرة الإثارة، أو مع الجذر التربيعي للجهد والتيار. مع تغيير السعة أو المحاثة أو الجهد والتيار في الدائرة، يمكن تغيير تردد الإثارة، مما يحقق الغرض من التحكم في درجة حرارة اللحام. بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون، يتم التحكم في درجة حرارة اللحام بين 1250 و1460 درجة مئوية، مما يلبي متطلبات اختراق 3 إلى 5 مم لسمك جدار الأنبوب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تحقيق درجة حرارة اللحام عن طريق ضبط سرعة اللحام.
يجب أن يكون ملف الحث عالي التردد قريبًا قدر الإمكان من بكرة البثق. إذا كان ملف الحث بعيدًا عن بكرة البثق، يكون وقت التسخين الفعال طويلًا، وتكون المنطقة المتأثرة بالحرارة واسعة، وتنخفض قوة اللحام؛ على العكس من ذلك، لا يتم تسخين حافة اللحام بدرجة كافية ويكون التشكيل ضعيفًا بعد البثق. المقاومة عبارة عن قضيب مغناطيسي خاص أو مجموعة من القضبان المغناطيسية للحام الأنابيب. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للمقاومة عادةً عن 70% من مساحة المقطع العرضي للقطر الداخلي للأنبوب الفولاذي. وظيفتها هي جعل ملف الحث، وحافة لحام الأنبوب الخام، والقضيب المغناطيسي يشكلان حلقة حث كهرومغناطيسية، مما ينتج عنه تأثير قرب، وتتركز حرارة التيار الدوامي بالقرب من حافة لحام الأنبوب الخام بحيث يتم تسخين حافة الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. تُسحب المعاوقة داخل قطعة الأنبوب بسلك فولاذي، ويجب أن يكون مركزها ثابتًا نسبيًا بالقرب من مركز أسطوانة البثق. عند تشغيل الآلة، وبسبب الحركة السريعة لقطعة الأنبوب، تتآكل المعاوقة بشدة نتيجة احتكاك الجدار الداخلي لقطعة الأنبوب، مما يتطلب استبدالها بشكل متكرر.
بعد تسخين حافتي الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام، يُشكل غلاف الزيت حبيبات معدنية مشتركة تحت ضغط أسطوانة البثق، والتي تخترق بعضها البعض وتتبلور، مُشكلةً في النهاية لحامًا متماسكًا. إذا كانت قوة البثق صغيرة جدًا، فإن عدد البلورات المشتركة المتكونة يكون صغيرًا، مما يقلل من قوة معدن اللحام، وتحدث شقوق بعد التعرض للإجهاد؛ سيُنتج اللحام ندوبًا لحامية بعد اللحام والبثق، والتي تحتاج إلى إصلاح. تتمثل الطريقة في تثبيت الأداة على الإطار وكشط ندوب اللحام لتصبح مسطحة بالحركة السريعة للأنبوب الملحوم. عادةً ما تكون النتوءات داخل الأنبوب الملحوم غير موجودة. إذا كان ضغط البثق كبيرًا جدًا، فسيتم ضغط المعدن المنصهر خارج اللحام، مما لا يقلل من قوته فحسب، بل ينتج أيضًا عددًا كبيرًا من النتوءات الداخلية والخارجية، وحتى يُسبب عيوبًا مثل تداخل اللحام.
عندما تكون حرارة الإدخال غير كافية، لا تصل حافة اللحام المُسخّن إلى درجة حرارة اللحام، ويبقى الهيكل المعدني صلبًا، مما يؤدي إلى اختراق غير مُدمج أو غير كامل. عندما تكون حرارة الإدخال غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المُسخّن درجة حرارة اللحام، مما يؤدي إلى احتراق زائد أو قطرات منصهرة، وتشكيل ثقب منصهر في اللحام. تتأثر درجة حرارة اللحام بشكل رئيسي بالطاقة الحرارية للتيار الدوامي عالي التردد. وفقًا للصيغة ذات الصلة، تتأثر الطاقة الحرارية للتيار الدوامي عالي التردد بشكل رئيسي بتردد التيار، وتتناسب الطاقة الحرارية للتيار الدوامي مع مربع تردد إثارة التيار؛ ويتأثر تردد إثارة التيار بجهد الإثارة والتيار والسعة والمحاثة.
تتميز عملية إنتاج الأنابيب الملحومة بالدرز المستقيم بالبساطة، وكفاءة الإنتاج العالية، والتكلفة المنخفضة، والتطور السريع. وتتميز هذه الأنابيب بمتانة أعلى عمومًا من الأنابيب الملحومة بالدرز المستقيم. ويمكنها إنتاج أنابيب ملحومة بأقطار أكبر مع قضبان أضيق، كما يمكنها إنتاج أنابيب ملحومة بأقطار مختلفة مع قضبان متماثلة في العرض. ومع ذلك، بالمقارنة مع الأنابيب الملحومة بالدرز المستقيمة بنفس الطول، يزداد طول اللحام بنسبة 30% إلى 100%، وتكون سرعة الإنتاج أقل. لذلك، تستخدم معظم الأنابيب الملحومة ذات الأقطار الصغيرة اللحام بالدرز المستقيم، بينما تستخدم الأنابيب الملحومة ذات الأقطار الكبيرة اللحام في الغالب.
تُستخدم منتجات الأنابيب الملحومة على نطاق واسع في مشاريع مياه الصنبور، وصناعة البتروكيماويات، والصناعة الكيميائية، وصناعة الطاقة، والري الزراعي، والإنشاءات الحضرية، وهي من بين المنتجات العشرين الرئيسية المُطوّرة في بلدي. لنقل السوائل: إمدادات المياه والصرف الصحي. لنقل الغاز: غاز الفحم، والبخار، وغاز البترول المسال. للاستخدامات الإنشائية: أنابيب الركائز، والجسور، والأرصفة، والطرق، وأنابيب هياكل المباني، إلخ.
يحدث تسطيح وتشقق الأنابيب الملحومة عالية التردد بسبب الشقوق الدقيقة في اللحام، والشوائب الطورية الصلبة والهشة، والهياكل الحبيبية الخشنة، وما إلى ذلك.
لتحسين التحكم في اللحام، يُقترح مفهوم مؤشر تشقق اللحام. ويعود ذلك أساسًا إلى ضعف قوة اللحام، أو شكل الجسم، أو اللدونة. عند وجود شوائب صغيرة تؤثر على متانة اللحام بالدرز، قد يحدث تشقق اللحام فقط عند تسطيح جداري الأنبوب الفولاذي المتقابلين بالقرب من الصندوق الحديدي. لتقليل تشقق اللحام، وتحسين متانته، وتقليل شوائبه، كيف يُمكن تقليل شوائبه؟
أولاً، تحسين نقاء المواد الخام، وتقليل محتوى الفسفور والكبريت، وتقليل الشوائب. ثانياً، التحقق من عدم وجود كدمات أو صدأ أو تلوث في حافة الشريط الفولاذي، مما يعيق تصريف المعدن المنصهر ويؤدي بسهولة إلى تشوهات اللحام. ثالثاً، قد يؤدي عدم تساوي سمك الجدار، والنتوءات، والنتوءات إلى تقلبات في تيار اللحام، مما يؤثر سلباً على جودة اللحام.
وقت النشر: ٢٢ أبريل ٢٠٢٥