ضبط موضع ملف الحث عالي التردد لـأنبوب 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 لتحقيق التحكم في درجة حرارة اللحام. بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون، تتراوح درجة حرارة اللحام بين 1250 و1460 درجة مئوية، مما يلبي متطلبات اختراق جدار الأنبوب بسمك يتراوح بين 3 و5 مم. كما يمكن ضبط درجة حرارة اللحام عن طريق ضبط سرعة اللحام.
يجب أن يكون ملف الحث عالي التردد قريبًا قدر الإمكان من موضع بكرة الضغط. إذا كان ملف الحث بعيدًا عن بكرة البثق، يكون وقت التسخين الفعال أطول، وتتسع المنطقة المتأثرة بالحرارة، وتقل قوة خط اللحام؛ وإلا، فإن حافة خط اللحام لا تسخن بشكل كافٍ، ويكون الشكل بعد البثق سيئًا. تتكون المعاوقة من قضيب مغناطيسي واحد أو مجموعة قضبان مغناطيسية خاصة للأنابيب الملحومة. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للمعاوقة عادةً عن 70% من القطر الداخلي للأنبوب الفولاذي. يتم توليد تأثير القرب، وتتركز حرارة التيار الدوامي بالقرب من حافة لحام قطعة الأنبوب، مما يؤدي إلى تسخين حافة قطعة الأنبوب إلى درجة حرارة اللحام. يتم سحب المعاوقة في قطعة الأنبوب بواسطة سلك فولاذي، ويجب أن يكون موضعها المركزي ثابتًا نسبيًا بالقرب من مركز بكرة البثق. عند بدء التشغيل، بسبب الحركة السريعة للأنبوب الفارغ، يتآكل المقاوم بسبب احتكاك الجدار الداخلي للأنبوب الفارغ ويحتاج إلى استبداله بشكل متكرر.
بعد تسخين حافتي الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام، تُضغط أسطوانة البثق على غلاف البترول لتشكيل حبيبات معدنية مشتركة تخترق بعضها البعض وتتبلور، لتُشكل في النهاية لحامًا متينًا. إذا كانت قوة البثق صغيرة جدًا، فسيكون عدد البلورات المشتركة المتكونة صغيرًا، وستنخفض قوة معدن اللحام، وستظهر شقوق بعد تعرضه للإجهاد؛ وسيُنتج اللحام ندوبًا لحامية بعد اللحام والبثق. تتمثل الطريقة في تثبيت الأداة على الإطار، وستؤدي الحركة السريعة للأنبوب الملحوم إلى كشط ندوب اللحام. عادةً ما تكون النتوءات داخل الأنبوب الملحوم غير موجودة. إذا كانت قوة البثق كبيرة جدًا، فسيتم ضغط المعدن في الحالة المنصهرة خارج اللحام، مما لا يقلل من قوة اللحام فحسب، بل ينتج أيضًا عددًا كبيرًا من النتوءات الداخلية والخارجية، وحتى يُسبب عيوبًا مثل تراكب اللحام.
عندما تكون حرارة الإدخال غير كافية، لا تصل حافة اللحام المسخنة إلى درجة حرارة اللحام، ويبقى الهيكل المعدني صلبًا، مما يُشكل انصهارًا غير مكتمل أو اختراقًا غير مكتمل؛ وعندما تكون حرارة الإدخال غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المسخنة درجة حرارة اللحام، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. يؤدي الاحتراق أو التنقيط إلى تشكيل اللحام ثقبًا منصهرًا. تتأثر درجة حرارة اللحام بشكل رئيسي بالطاقة الحرارية للتيار الدوامي عالي التردد. ووفقًا 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، وتأثير التيار 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. ويمكن إنتاج الأنابيب الملحومة ذات الأقطار الكبيرة باستخدام فراغات أضيق، بينما يمكن إنتاج الأنابيب الملحومة ذات الأقطار المختلفة بنفس عرض الفراغات. ولكن بالمقارنة مع الأنابيب الملحومة بالدرز المستقيمة بنفس الطول، يزداد طول اللحام بنسبة 30% إلى 100%، وتكون سرعة الإنتاج أقل. لذلك، تعتمد معظم الأنابيب الملحومة ذات الأقطار الصغيرة على اللحام بالدرز المستقيم، بينما تعتمد معظم الأنابيب الملحومة ذات الأقطار الكبيرة على اللحام.
تُستخدم منتجات الأنابيب الملحومة على نطاق واسع في هندسة إمدادات المياه، وصناعة البتروكيماويات، والصناعة الكيميائية، وصناعة الطاقة الكهربائية، والري الزراعي، وبناء المدن. وهي تُعدّ من بين 20 منتجًا رئيسيًا طورتها بلادنا. تُستخدم لنقل السوائل: إمدادات المياه والصرف الصحي. لنقل الغاز: الغاز، والبخار، وغاز البترول المسال. للأغراض الإنشائية: أنابيب الركائز، والجسور؛ وأنابيب الأرصفة، والطرق، وهياكل المباني، إلخ.
يحدث تسطيح وتشقق الأنابيب الملحومة عالية التردد نتيجةً لتشققات دقيقة في اللحام، وشوائب طورية صلبة وهشة، وهياكل خشنة الحبيبات. للتحكم في جودة اللحام، يُقترح مفهوم مؤشر تشقق شوائب اللحام. ويعود ذلك أساسًا إلى ضعف قوة اللحام أو شكله أو ليونته. عند وجود شوائب صغيرة في لحام التماس تؤثر على متانة الصدم، قد يحدث تشقق اللحام فقط عند تسطيح الجدارين المتقابلين للأنبوب الفولاذي بالقرب من الصندوق الحديدي. لتقليل تشقق اللحام، وتحسين متانة اللحام، وتقليل شوائب اللحام، كيف يُمكن تقليل الشوائب في اللحام؟ أولًا، يجب تحسين نقاء المواد الخام، وتقليل محتوى الفوسفور والكبريت، وتقليل محتوى الشوائب. ثانيًا، يجب التحقق من وجود خدوش على حافة الشريط الفولاذي، وما إذا كان ملطخًا بالصدأ أو الأوساخ، فهذه العوامل لا تُساعد على تفريغ المعدن المنصهر، ومن السهل أن تُسبب شوائب اللحام. مرة أخرى، من المرجح أن تتسبب سماكة الجدار غير المتساوية، والنتوءات، والانتفاخات في حدوث تقلبات في تيار اللحام وتؤثر على اللحام.
وقت النشر: ١٠ فبراير ٢٠٢٣