Los principales parámetros del proceso de alta frecuenciatubos soldados con costura rectaEntre estos parámetros se incluyen el aporte de calor de soldadura, la presión de soldadura, la velocidad de soldadura, el ángulo de apertura, la posición y el tamaño de la bobina de inducción, la posición de la resistencia, etc. Estos parámetros tienen un gran impacto en la mejora de la calidad de los productos de tubería soldada por alta frecuencia, la eficiencia de producción y la capacidad unitaria. La combinación de diversos parámetros permite a los fabricantes obtener considerables beneficios económicos.
1. Entrada de calor de soldadura: En la soldadura de tuberías con costura recta de alta frecuencia, la potencia de soldadura determina la cantidad de entrada de calor. Cuando las condiciones externas son determinadas y la entrada de calor es insuficiente, el borde de la tira calentada no puede alcanzar la temperatura de soldadura y permanece. Una estructura sólida que forma una soldadura en frío ni siquiera puede fusionarse. Confusión causada por una entrada de calor de soldadura demasiado baja.
Esta falta de fusión durante la inspección suele manifestarse como un fallo en la prueba de aplanamiento, la rotura de la tubería de acero durante la prueba hidrostática o la fisuración de la soldadura durante el enderezamiento, lo cual constituye un defecto grave. Además, el aporte de calor de la soldadura también se verá afectado por la calidad del borde de la tira. Por ejemplo, si hay rebabas en el borde de la tira, estas provocarán chispas antes de entrar en el punto de soldadura del rodillo de presión, lo que provocará una pérdida de potencia de soldadura y reducirá el aporte de calor. Si es pequeño, se producirá una falta de fusión o soldadura en frío. Cuando el aporte de calor es demasiado alto, el borde de la tira calentada supera la temperatura de soldadura, lo que provoca un sobrecalentamiento o incluso una sobreexposición. La soldadura también se agrietará tras la tensión. En ocasiones, el metal fundido salpicará y formará agujeros debido a la rotura de la soldadura. Las ampollas y los agujeros se forman por un aporte de calor excesivo. Durante la inspección, estos defectos se manifiestan principalmente como fallos en la prueba de aplanamiento de 90°, fallos en la prueba de impacto y rotura o fugas de la tubería de acero durante la prueba hidráulica.
2. Presión de soldadura (reducción de diámetro): La presión de soldadura es el parámetro principal del proceso de soldadura. Una vez que el borde de la tira se calienta a la temperatura de soldadura, los átomos metálicos se combinan bajo la fuerza de extrusión del rodillo de compresión para formar una soldadura. La magnitud de la presión de soldadura afecta la resistencia y la tenacidad de la soldadura. Si la presión de soldadura aplicada es demasiado pequeña, el borde de la soldadura no se puede fusionar completamente y los óxidos metálicos restantes en la soldadura no se pueden descargar y forman inclusiones, lo que resulta en una resistencia a la tracción muy reducida de la soldadura y la soldadura es propensa a agrietarse después de la tensión; Si la presión de soldadura aplicada es demasiado grande, la mayor parte del metal que alcanza la temperatura de soldadura se extruirá, lo que no solo reduce la resistencia y la tenacidad de la soldadura, sino que también produce defectos como rebabas internas y externas excesivas o soldadura de solape.
La presión de soldadura generalmente se mide y juzga por la reducción del diámetro de la tubería de acero antes y después del rodillo de extrusión y el tamaño y la forma de las rebabas. Efecto de la fuerza de extrusión de soldadura en la forma de la rebaba. La cantidad de extrusión de soldadura es demasiado grande, la salpicadura es grande y el metal fundido extruido es grande, las rebabas son grandes y se vuelcan en ambos lados de la soldadura; la cantidad de extrusión es demasiado pequeña, casi no hay salpicaduras y las rebabas son pequeñas y se apilan; la cantidad de extrusión Cuando es moderada, las rebabas extruidas están en posición vertical y la altura generalmente se controla a 2,5 ~ 3 mm. Si la cantidad de extrusión de soldadura se controla adecuadamente, el ángulo de la línea de corriente del metal de la soldadura es simétrico hacia arriba, abajo, izquierda y derecha, con un ángulo de 55° ~ 65°. El metal agiliza la forma de la soldadura cuando la cantidad de extrusión se controla adecuadamente.
3. Velocidad de soldadura: La velocidad de soldadura es el parámetro principal del proceso. Está relacionada con el sistema de calentamiento, la velocidad de deformación de la soldadura y la velocidad de cristalización de los átomos metálicos. En la soldadura de alta frecuencia, la calidad de la soldadura mejora a medida que aumenta la velocidad. Esto se debe a que la reducción del tiempo de calentamiento reduce el ancho de la zona de calentamiento del borde y acorta el tiempo de formación de óxidos metálicos. Si se reduce la velocidad de soldadura, no solo se ensancha la zona de calentamiento, sino que también se ensancha la zona afectada por el calor de la soldadura, y el ancho de la zona de fusión cambia con el cambio de calor de entrada, además de que la rebaba interna formada es mayor. Ancho de la línea de fusión a diferentes velocidades de soldadura. Durante la soldadura a baja velocidad, la correspondiente reducción del calor de entrada dificulta la soldadura. Al mismo tiempo, se ve afectada por la calidad del borde de la placa y otros factores externos, como el magnetismo de la resistencia, el tamaño del ángulo de apertura, etc., que pueden causar fácilmente una serie de defectos. Por lo tanto, durante la soldadura de alta frecuencia, se debe seleccionar la velocidad de soldadura más rápida para la producción de acuerdo con las especificaciones del producto tanto como sea posible bajo las condiciones permitidas por la capacidad de la unidad y el equipo de soldadura.
4. Ángulo de apertura: El ángulo de apertura, también llamado ángulo V de soldadura, se refiere al ángulo entre el borde de la tira frente al rodillo de extrusión, como se muestra en la Figura 6. Generalmente, el ángulo de apertura varía entre 3° y 6°, y su magnitud depende principalmente de la posición del rodillo guía y del espesor de la lámina guía. El ángulo V tiene un gran impacto en la estabilidad y la calidad de la soldadura. Al reducir el ángulo V, se reduce la distancia entre los bordes de la tira, lo que refuerza el efecto de proximidad de la corriente de alta frecuencia, lo que puede reducir la potencia de soldadura o aumentar la velocidad de soldadura y mejorar la productividad. Un ángulo de apertura demasiado pequeño puede provocar una soldadura prematura, es decir, el punto de soldadura se comprimirá y se fundirá antes de alcanzar la temperatura deseada, lo que favorece la formación de defectos como inclusiones y soldadura en frío, lo que reduce la calidad de la soldadura. Si bien aumentar el ángulo V aumenta el consumo de energía, en ciertas condiciones puede garantizar la estabilidad del calentamiento del borde de la tira, reducir la pérdida de calor del borde y reducir la zona afectada por el calor. En la producción real, para garantizar la calidad de la soldadura, el ángulo V generalmente se controla entre 4° y 5°.
5. Tamaño y posición de la bobina de inducción: La bobina de inducción es una herramienta importante en la soldadura por inducción de alta frecuencia. Su tamaño y posición afectan directamente la eficiencia de la producción.
La potencia transmitida por la bobina de inducción al tubo de acero es proporcional al cuadrado del espacio en la superficie del tubo de acero. Si el espacio es demasiado grande, la eficiencia de producción se reducirá drásticamente. Si el espacio es demasiado pequeño, se incendiará fácilmente con la superficie del tubo de acero o se dañará por el tubo de acero. Por lo general, la superficie interior de la bobina de inducción está en contacto con el cuerpo del tubo. El espacio se elige para que sea de alrededor de 10 mm. El ancho de la bobina de inducción se selecciona de acuerdo con el diámetro exterior del tubo de acero. Si la bobina de inducción es demasiado ancha, su inductancia disminuirá, el voltaje del inductor también disminuirá y la potencia de salida disminuirá; si la bobina de inducción es demasiado estrecha, la potencia de salida aumentará, pero la pérdida de potencia activa de la parte posterior del tubo y la bobina de inducción también aumentará. Generalmente, el ancho de la bobina de inducción es de 1 a 1,5D (D es el diámetro exterior del tubo de acero), lo cual es más adecuado.
La distancia entre el extremo frontal de la bobina de inducción y el centro del rodillo de compresión es igual o ligeramente mayor que el diámetro de la tubería; es decir, una distancia de 1 a 1,2 D es más adecuada. Si la distancia es demasiado grande, el efecto de proximidad del ángulo de apertura se reducirá, lo que provocará una distancia de calentamiento del borde demasiado larga, impidiendo obtener una temperatura de soldadura más alta en la unión soldada. Si la distancia es demasiado pequeña, el rodillo de extrusión generará mayor calor inducido, lo que reducirá su vida útil.
6. Función y ubicación de la resistencia: El imán de la resistencia se utiliza para reducir el flujo de corriente de alta frecuencia hacia la parte posterior del tubo de acero y, al mismo tiempo, concentrar la corriente para calentar el ángulo en V de la banda de acero, asegurando así que el calor no se pierda debido al calentamiento del cuerpo del tubo. Si el enfriamiento no es suficiente, la barra magnética superará su temperatura de Curie (aproximadamente 300 °C) y perderá magnetismo. Sin la resistencia, la corriente y el calor inducido se dispersarían por todo el tubo, aumentando la potencia de soldadura y provocando su sobrecalentamiento. La resistencia no tiene efecto térmico en la pieza bruta del tubo. La ubicación de la resistencia tiene un gran impacto en la velocidad de soldadura, así como en su calidad. La práctica ha demostrado que cuando el extremo frontal de la resistencia está exactamente en la línea central del rodillo de compresión, el resultado es un aplanamiento. Al extenderse más allá de la línea central del rodillo de extrusión hacia el lateral de la máquina de dimensionado, el efecto de aplanamiento se reduce significativamente. Cuando es menor que la línea central, pero se encuentra en un lado del rodillo guía, la resistencia de la soldadura se reduce. La resistencia se coloca en el tubo en bruto, debajo del inductor, y su cabeza coincide con la línea central del rodillo de extrusión o se ajusta de 20 a 40 mm en la dirección de conformado. Esto aumenta la contraimpedancia en el tubo, reduce la pérdida de corriente circulante y la potencia de soldadura.
Hora de publicación: 07-oct-2023