Dalam produksitabung baja tahan karatPertama-tama, lembaran baja pipih dibentuk, yang kemudian dibentuk menjadi tabung bundar. Setelah terbentuk, sambungan pipa harus dilas. Pengelasan ini sangat memengaruhi kemampuan pembentukan bagian tersebut. Oleh karena itu, memilih teknik pengelasan yang tepat sangat penting untuk mendapatkan profil las yang dapat memenuhi persyaratan pengujian yang ketat di industri manufaktur. Tidak diragukan lagi, pengelasan busur tungsten gas (GTAW), pengelasan frekuensi tinggi (HF), dan pengelasan laser telah diterapkan dalam pembuatan pipa baja tahan karat.
Pengelasan induksi frekuensi tinggi
Pada pengelasan kontak frekuensi tinggi dan pengelasan induksi frekuensi tinggi, peralatan yang menyediakan arus dan peralatan yang menyediakan gaya ekstrusi saling independen. Selain itu, kedua metode tersebut dapat menggunakan magnet batang, yaitu elemen magnet lunak yang ditempatkan di dalam badan tabung, yang membantu memfokuskan aliran pengelasan di tepi strip. Dalam kedua kasus, strip dipotong dan dibersihkan sebelum digulung dan dikirim ke titik pengelasan. Selain itu, cairan pendingin digunakan untuk mendinginkan kumparan induksi yang digunakan dalam proses pemanasan. Terakhir, sejumlah cairan pendingin akan digunakan dalam proses ekstrusi. Di sini, banyak gaya diterapkan pada puli penekan untuk menghindari terbentuknya porositas di area pengelasan; namun, penggunaan gaya penekan yang lebih besar akan menghasilkan peningkatan gerinda (atau manik las). Oleh karena itu, pisau yang dirancang khusus digunakan untuk menghilangkan gerinda di bagian dalam dan luar tabung.
Keunggulan utama dari proses pengelasan frekuensi tinggi adalah kemampuannya untuk memungkinkan pemesinan pipa baja dengan kecepatan tinggi. Namun, seperti yang lazim terjadi pada sebagian besar tempaan fase padat, sambungan las frekuensi tinggi tidak dapat diuji secara andal menggunakan teknik non-destruktif (NDT) konvensional. Retakan las dapat terjadi di area datar dan tipis pada sambungan dengan kekuatan rendah yang tidak dapat dideteksi menggunakan metode tradisional dan mungkin kurang andal dalam beberapa aplikasi otomotif yang menuntut.
Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW)
Secara tradisional, produsen pipa memilih untuk menyelesaikan proses pengelasan dengan pengelasan busur tungsten gas (GTAW). GTAW menciptakan busur pengelasan antara dua elektroda tungsten yang tidak habis pakai. Pada saat yang sama, gas pelindung inert dimasukkan dari obor untuk melindungi elektroda, menghasilkan aliran plasma terionisasi, dan melindungi kolam las cair. Ini adalah proses yang mapan dan dipahami yang akan menghasilkan lasan berkualitas tinggi yang dapat diulang. Keuntungan dari proses ini adalah pengulangan, pengelasan tanpa percikan, dan penghilangan porositas. GTAW dianggap sebagai proses konduksi listrik, jadi, secara relatif, prosesnya relatif lambat.
pulsa busur frekuensi tinggi
Dalam beberapa tahun terakhir, sumber daya pengelasan GTAW, yang juga dikenal sebagai sakelar kecepatan tinggi, memungkinkan pulsa busur di atas 10.000 Hz. Pelanggan di pabrik pengolahan pipa baja mendapat manfaat dari teknologi baru ini, di mana pulsa busur frekuensi tinggi menghasilkan tekanan ke bawah busur lima kali lebih besar dibandingkan dengan GTAW konvensional. Peningkatan tipikal yang dihasilkan meliputi peningkatan kekuatan pecah, kecepatan jalur pengelasan yang lebih cepat, dan pengurangan limbah. Pelanggan produsen pipa baja dengan cepat menemukan bahwa profil las yang diperoleh dengan proses pengelasan ini perlu dikurangi. Selain itu, kecepatan pengelasan masih relatif lambat.
Pengelasan laser
Dalam semua aplikasi pengelasan pipa baja, tepi strip baja dilelehkan dan dipadatkan ketika tepi pipa baja ditekan bersama menggunakan braket penjepit. Namun, sifat unik pengelasan laser adalah kepadatan pancaran energinya yang tinggi. Pancaran laser tidak hanya melelehkan lapisan permukaan material tetapi juga menciptakan lubang kunci, menghasilkan profil manik las yang sempit. Kepadatan daya di bawah 1 MW/cm2, seperti teknologi GTAW, tidak menghasilkan kepadatan energi yang cukup untuk menghasilkan lubang kunci. Dengan demikian, proses tanpa lubang kunci menghasilkan profil las yang lebar dan dangkal. Presisi tinggi pengelasan laser menghasilkan penetrasi yang lebih efisien, yang pada gilirannya mengurangi pertumbuhan butir dan menghasilkan kualitas metalografi yang lebih baik; di sisi lain, masukan energi panas yang lebih tinggi dan proses pendinginan yang lebih lambat dari GTAW menyebabkan konstruksi las yang kasar.
Secara umum, proses pengelasan laser dianggap lebih cepat daripada GTAW, keduanya memiliki tingkat penolakan yang sama, dan yang pertama menghasilkan sifat metalografi yang lebih baik, yang mengarah pada kekuatan pecah yang lebih tinggi dan kemampuan pembentukan yang lebih tinggi. Dibandingkan dengan pengelasan frekuensi tinggi, laser memproses material tanpa oksidasi, yang menghasilkan tingkat kerusakan yang lebih rendah dan kemampuan pembentukan yang lebih tinggi. Pengaruh ukuran titik: Dalam pengelasan pipa baja tahan karat di pabrik, kedalaman pengelasan ditentukan oleh ketebalan pipa baja. Dengan demikian, tujuan produksi adalah untuk meningkatkan kemampuan pembentukan dengan mengurangi lebar las sambil mencapai kecepatan yang lebih tinggi. Saat memilih laser yang paling sesuai, seseorang tidak hanya dapat mempertimbangkan kualitas pancaran, tetapi juga akurasi mesin. Selain itu, sebelum kesalahan dimensi mesin pipa dapat berperan, batasan pengurangan titik cahaya harus dipertimbangkan terlebih dahulu.
Terdapat banyak masalah dimensi khusus pada pengelasan pipa baja, namun faktor utama yang memengaruhi pengelasan adalah sambungan pada kotak pengelasan (lebih spesifiknya, kumparan pengelasan). Setelah strip dibentuk untuk pengelasan, karakteristik pengelasan meliputi celah strip, ketidaksejajaran pengelasan yang parah/ringan, dan variasi garis tengah pengelasan. Celah menentukan berapa banyak material yang digunakan untuk membentuk kolam las. Tekanan yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kelebihan material di bagian atas atau diameter dalam pipa. Di sisi lain, ketidaksejajaran pengelasan yang parah atau ringan dapat mengakibatkan profil pengelasan yang buruk. Selain itu, setelah melewati kotak pengelasan, pipa baja akan dipangkas lebih lanjut. Ini termasuk penyesuaian ukuran dan penyesuaian bentuk. Di sisi lain, pekerjaan tambahan dapat menghilangkan beberapa cacat pengelasan besar/kecil, tetapi mungkin tidak semuanya. Tentu saja, kita ingin mencapai nol cacat. Sebagai aturan umum, cacat pengelasan tidak boleh melebihi lima persen dari ketebalan material. Melebihi nilai ini akan memengaruhi kekuatan produk yang dilas.
Terakhir, keberadaan garis tengah las sangat penting untuk produksi pipa baja tahan karat berkualitas tinggi. Berkaitan langsung dengan meningkatnya fokus pada kemampuan pembentukan di pasar otomotif adalah kebutuhan akan zona yang terpengaruh panas (HAZ) yang lebih kecil dan profil las yang lebih ramping. Hal ini kemudian mendorong pengembangan teknologi laser, yaitu peningkatan kualitas pancaran untuk mengurangi ukuran titik. Seiring dengan terus mengecilnya ukuran titik, kita perlu lebih memperhatikan akurasi pemindaian garis tengah sambungan. Secara umum, produsen pipa baja akan berusaha mengurangi penyimpangan ini semaksimal mungkin, tetapi dalam praktiknya, sangat sulit untuk mencapai penyimpangan sebesar 0,2 mm (0,008 inci).
Hal ini memunculkan kebutuhan untuk menggunakan sistem pelacakan sambungan las. Dua teknik pelacakan yang paling umum adalah pemindaian mekanis dan pemindaian laser. Di satu sisi, sistem mekanis menggunakan probe untuk menyentuh kolam las di hulu sambungan, di mana probe tersebut menjadi berdebu, abrasif, dan bergetar. Akurasi sistem ini adalah 0,25 mm (0,01 inci), yang tidak cukup presisi untuk pengelasan laser berkualitas tinggi. Pelacakan sambungan las laser, di sisi lain, dapat mencapai presisi yang dibutuhkan. Secara umum, cahaya laser atau titik laser diproyeksikan pada permukaan las, dan gambar yang dihasilkan dikirim kembali ke kamera CMOS, yang menggunakan algoritma untuk menentukan lokasi las, sambungan yang tidak sempurna, dan celah. Meskipun kecepatan pencitraan penting, pelacak sambungan las laser harus memiliki pengontrol yang cukup cepat untuk secara akurat mengkompilasi posisi las sambil memberikan kontrol loop tertutup yang diperlukan untuk menggerakkan kepala fokus laser langsung di atas sambungan. Oleh karena itu, akurasi pelacakan sambungan las penting, tetapi waktu respons juga penting.
Secara umum, teknologi pelacakan sambungan telah berkembang cukup pesat sehingga memungkinkan produsen pipa baja untuk menggunakan sinar laser berkualitas lebih tinggi guna menghasilkan pipa baja tahan karat yang lebih mudah dibentuk. Oleh karena itu, pengelasan laser telah menemukan tempatnya di mana ia digunakan untuk mengurangi porositas las dan mengurangi profil las sambil mempertahankan atau meningkatkan kecepatan pengelasan. Sistem laser, seperti laser slab berpendingin difusi, telah meningkatkan kualitas sinar, yang selanjutnya meningkatkan kemampuan pembentukan dengan mengurangi lebar las. Perkembangan ini telah menyebabkan kebutuhan akan kontrol dimensi yang lebih ketat dan pelacakan sambungan laser di pabrik pipa baja.
Waktu posting: 02-Des-2022