Parameter proses utama pipa las sambungan lurus frekuensi tinggi meliputi masukan panas pengelasan, tekanan pengelasan, kecepatan pengelasan, sudut bukaan, posisi dan ukuran kumparan induksi, posisi impedansi, dan lain-lain. Parameter-parameter ini memiliki dampak besar pada peningkatan kualitas, efisiensi produksi, dan kapasitas unit pipa las frekuensi tinggi. Pencocokan berbagai parameter dengan baik dapat memungkinkan produsen untuk memperoleh keuntungan ekonomi yang cukup besar.
1. Masukan panas pengelasan
Dalam pengelasan pipa lurus frekuensi tinggi, daya pengelasan menentukan jumlah panas masukan pengelasan. Ketika kondisi eksternal tertentu dan panas masukan tidak mencukupi, tepi baja strip yang dipanaskan tidak dapat mencapai suhu pengelasan dan masih mempertahankan struktur padat untuk membentuk lasan dingin atau bahkan gagal menyatu. Tidak menyatu karena terlalu sedikit panas masukan pengelasan. Selama deteksi, kondisi tidak menyatu ini biasanya dimanifestasikan sebagai uji perataan yang tidak memenuhi syarat, pipa baja pecah selama uji tekanan air, atau retak lasan selama pelurusan pipa baja, yang merupakan cacat yang lebih serius. Selain itu, panas masukan pengelasan juga akan dipengaruhi oleh kualitas tepi strip. Misalnya, ketika ada gerigi pada tepi strip, gerigi tersebut akan menyebabkan percikan api sebelum memasuki titik pengelasan rol tekan, mengakibatkan kehilangan daya pengelasan dan pengurangan panas masukan, sehingga membentuk lasan yang tidak menyatu atau dingin. Ketika panas masukan terlalu tinggi, tepi strip yang dipanaskan melebihi suhu pengelasan, mengakibatkan panas berlebih atau bahkan terbakar. Lasan juga akan retak setelah diberi tekanan, dan terkadang logam cair akan memercik dan membentuk lubang karena kerusakan lasan. Lubang pasir dan lubang yang terbentuk akibat masukan panas berlebih terutama bermanifestasi sebagai uji perataan 90° yang tidak memenuhi syarat, uji benturan yang tidak memenuhi syarat, dan pecahnya atau kebocoran pipa baja selama uji tekanan air.
2. Tekanan pengelasan (pengurangan)
Tekanan pengelasan adalah salah satu parameter utama dalam proses pengelasan. Setelah tepi strip dipanaskan hingga suhu pengelasan, atom-atom logam bergabung di bawah gaya ekstrusi rol penekan untuk membentuk lasan. Besarnya tekanan pengelasan memengaruhi kekuatan dan ketangguhan lasan. Jika tekanan pengelasan yang diterapkan terlalu kecil, tepi pengelasan tidak dapat sepenuhnya menyatu, dan oksida logam sisa dalam lasan tidak dapat dikeluarkan dan membentuk inklusi, sehingga mengakibatkan penurunan kekuatan tarik lasan yang signifikan dan lasan rentan retak setelah diberi tegangan; jika tekanan pengelasan yang diterapkan terlalu besar, sebagian besar logam yang mencapai suhu pengelasan akan terdorong keluar, yang tidak hanya mengurangi kekuatan dan ketangguhan lasan tetapi juga menghasilkan cacat seperti gerinda internal dan eksternal yang berlebihan atau pengelasan tumpang tindih.
Tekanan pengelasan umumnya diukur dan dinilai berdasarkan perubahan diameter pipa baja sebelum dan sesudah rol ekstrusi serta ukuran dan bentuk gerinda. Pengaruh gaya ekstrusi pengelasan terhadap bentuk gerinda. Jika ekstrusi pengelasan terlalu besar, percikan api besar dan logam cair yang terekstrusi banyak, gerinda besar dan terbalik di kedua sisi lasan; jika ekstrusi terlalu kecil, hampir tidak ada percikan api, dan gerinda kecil dan menumpuk; ketika ekstrusi sedang, gerinda yang terekstrusi tegak, dan tingginya umumnya dikontrol pada 2,5~3 mm. Jika ekstrusi pengelasan dikontrol dengan tepat, sudut aliran logam pada lasan simetris atas dan bawah, kiri dan kanan, dan sudutnya adalah 55°~65°. Aliran logam membentuk lasan ketika ekstrusi dikontrol dengan tepat.
3. Kecepatan pengelasan
Kecepatan pengelasan juga merupakan salah satu parameter utama proses pengelasan. Kecepatan ini berkaitan dengan sistem pemanasan, kecepatan deformasi las, dan kecepatan kristalisasi atom logam. Untuk pengelasan frekuensi tinggi, kualitas pengelasan meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan pengelasan. Hal ini karena pemendekan waktu pemanasan membuat lebar zona pemanasan tepi menjadi lebih sempit dan memperpendek waktu pembentukan oksida logam. Jika kecepatan pengelasan dikurangi, tidak hanya zona pemanasan menjadi lebih lebar, yaitu zona yang terkena panas dari lasan menjadi lebih lebar, tetapi juga lebar zona peleburan berubah seiring dengan perubahan panas masukan, dan gerinda internal yang terbentuk menjadi lebih besar. Lebar garis fusi pada kecepatan pengelasan yang berbeda. Saat pengelasan pada kecepatan rendah, pengelasan akan sulit karena pengurangan panas masukan yang sesuai. Pada saat yang sama, mudah terjadi serangkaian cacat karena kualitas tepi pelat dan faktor eksternal lainnya, seperti magnetisme impedansi dan ukuran sudut bukaan. Oleh karena itu, ketika melakukan pengelasan pada frekuensi tinggi, kecepatan pengelasan tercepat harus dipilih semaksimal mungkin sesuai dengan spesifikasi produk dalam kondisi yang diizinkan oleh kapasitas unit dan peralatan pengelasan.
4. Sudut pembukaan
Sudut pembukaan juga disebut sudut V pengelasan, yang mengacu pada sudut tepi strip sebelum rol ekstrusi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Biasanya, sudut pembukaan bervariasi antara 3° dan 6°. Ukuran sudut pembukaan terutama ditentukan oleh posisi rol pemandu dan ketebalan lembaran pemandu. Ukuran sudut V sangat berpengaruh pada stabilitas pengelasan dan kualitas pengelasan. Ketika sudut V dikurangi, jarak antara tepi strip akan berkurang, sehingga memperkuat efek kedekatan arus frekuensi tinggi, yang dapat mengurangi daya pengelasan, meningkatkan kecepatan pengelasan, dan meningkatkan produktivitas. Sudut pembukaan yang terlalu kecil akan menyebabkan pengelasan prematur, yaitu, titik pengelasan tertekan dan melebur sebelum mencapai suhu, yang membuatnya mudah membentuk cacat seperti inklusi dan pengelasan dingin pada lasan, mengurangi kualitas lasan. Meskipun peningkatan sudut V meningkatkan konsumsi daya, hal itu dapat memastikan stabilitas pemanasan tepi strip dalam kondisi tertentu, mengurangi kehilangan panas tepi, dan mengurangi zona yang terkena panas. Dalam produksi sebenarnya, untuk memastikan kualitas pengelasan, sudut V umumnya dikontrol pada 4° hingga 5°.
5. Ukuran dan posisi kumparan induksi
Kumparan induksi merupakan alat penting dalam pengelasan induksi frekuensi tinggi, dan ukuran serta posisinya secara langsung memengaruhi efisiensi produksi.
Daya yang ditransmisikan oleh kumparan induksi ke pipa baja berbanding lurus dengan kuadrat celah pada permukaan pipa baja. Jika celahnya terlalu besar, efisiensi produksi akan menurun tajam. Jika celahnya terlalu kecil, mudah terjadi percikan api dengan permukaan pipa baja atau rusak oleh kepala pipa baja. Biasanya, celah antara permukaan dalam kumparan induksi dan badan pipa dipilih sekitar 10 mm. Lebar kumparan induksi dipilih sesuai dengan diameter luar pipa baja. Jika kumparan induksi terlalu lebar, induktansinya akan menurun, tegangan sensor juga akan menurun, dan daya keluaran akan menurun; jika kumparan induksi terlalu sempit, daya keluaran akan meningkat, tetapi kehilangan daya aktif pada bagian belakang pipa dan kumparan induksi juga akan meningkat. Umumnya, lebar kumparan induksi yang lebih sesuai adalah 1~1,5D (D adalah diameter luar pipa baja).
Jarak antara ujung depan kumparan induksi dan pusat rol ekstrusi sama dengan atau sedikit lebih besar dari diameter pipa, yaitu 1~1,2D lebih sesuai. Jika jaraknya terlalu besar, efek kedekatan sudut bukaan akan berkurang, sehingga jarak pemanasan tepi terlalu panjang, dan titik pengelasan tidak dapat mencapai suhu pengelasan yang lebih tinggi; jika jaraknya terlalu kecil, rol ekstrusi akan menghasilkan panas induksi yang lebih tinggi dan mengurangi masa pakainya.
6. Fungsi dan posisi impedansi
Batang magnet impedansi digunakan untuk mengurangi arus frekuensi tinggi yang mengalir ke bagian belakang pipa baja, dan pada saat yang sama memusatkan arus untuk memanaskan sudut V dari strip baja untuk memastikan bahwa panas tidak akan hilang karena pemanasan badan pipa. Jika pendinginan tidak dilakukan, batang magnet akan melebihi suhu Curie-nya (sekitar 300 ℃) dan kehilangan kemagnetannya. Jika tidak ada impedansi, arus dan panas yang dihasilkan akan tersebar di seluruh badan pipa, meningkatkan daya pengelasan dan menyebabkan badan pipa menjadi terlalu panas. Efek termal dari keberadaan atau ketiadaan impedansi pada pipa mentah. Penempatan impedansi sangat berpengaruh pada kecepatan pengelasan dan juga pada kualitas pengelasan. Praktik telah membuktikan bahwa ketika ujung depan impedansi tepat berada di garis tengah rol ekstrusi, hasil perataan akan lebih baik. Ketika melebihi garis tengah rol ekstrusi dan meluas ke sisi mesin pengukur ukuran, hasil perataan akan berkurang secara signifikan. Jika tidak mencapai garis tengah tetapi berada di sisi rol pemandu, kekuatan pengelasan akan berkurang. Posisi yang ideal adalah menempatkan impedansi di dalam pipa kosong di bawah induktor, dan kepalanya bertepatan dengan garis tengah rol ekstrusi atau disesuaikan 20 hingga 40 mm searah pembentukan, yang dapat meningkatkan impedansi balik di dalam pipa, mengurangi kehilangan arus sirkulasi, dan mengurangi daya pengelasan.
Waktu posting: 08-Oktober-2024