I principali parametri di processo dei tubi saldati ad alta frequenza con cordone dritto includono l'apporto termico di saldatura, la pressione di saldatura, la velocità di saldatura, l'angolo di apertura, la posizione e le dimensioni della bobina di induzione, la posizione dell'impedenza, ecc. Questi parametri hanno un impatto significativo sul miglioramento della qualità, dell'efficienza produttiva e della capacità produttiva dei tubi saldati ad alta frequenza. La corretta combinazione di diversi parametri può consentire ai produttori di ottenere notevoli vantaggi economici.
1. Apporto termico di saldatura
Nella saldatura di tubi con saldatura a cordone dritto ad alta frequenza, la potenza di saldatura determina la quantità di calore in ingresso. Quando le condizioni esterne sono determinate e il calore in ingresso è insufficiente, il bordo del nastro di acciaio riscaldato non riesce a raggiungere la temperatura di saldatura e mantiene comunque una struttura solida per formare una saldatura fredda o addirittura non fondersi. Non fuso a causa di un apporto termico di saldatura insufficiente. Durante il rilevamento, questo stato di non fusione si manifesta solitamente come un test di appiattimento non qualificato, la rottura del tubo di acciaio durante la prova di pressione dell'acqua o la criccatura della saldatura durante la raddrizzatura del tubo di acciaio, che è un difetto più grave. Inoltre, l'apporto termico di saldatura sarà influenzato anche dalla qualità del bordo del nastro. Ad esempio, quando sono presenti bave sul bordo del nastro, queste causeranno scintille prima di entrare nel punto di saldatura del rullo di compressione, con conseguente perdita di potenza di saldatura e riduzione dell'apporto termico, formando così una saldatura non fusa o fredda. Quando il calore in ingresso è troppo elevato, il bordo del nastro riscaldato supera la temperatura di saldatura, con conseguente surriscaldamento o addirittura sovra-bruciatura. La saldatura si crepa anche dopo essere stata sottoposta a sollecitazione, e talvolta il metallo fuso schizza e forma fori a causa della rottura della saldatura. I fori di sabbia e i fori formati da un eccessivo apporto di calore si manifestano principalmente come test di appiattimento a 90° non qualificato, test di impatto non qualificato e rottura o perdita di tubi in acciaio durante la prova di pressione dell'acqua.
2. Pressione di saldatura (riduzione)
La pressione di saldatura è uno dei parametri principali del processo di saldatura. Dopo che il bordo della striscia è stato riscaldato alla temperatura di saldatura, gli atomi di metallo vengono combinati sotto la forza di estrusione del rullo di compressione per formare una saldatura. L'entità della pressione di saldatura influisce sulla resistenza e sulla tenacità della saldatura. Se la pressione di saldatura applicata è troppo bassa, il bordo di saldatura non può essere completamente fuso e gli ossidi metallici residui nella saldatura non possono essere scaricati e formano inclusioni, con conseguente significativa riduzione della resistenza alla trazione della saldatura e la saldatura è soggetta a cricche dopo essere stata sottoposta a sollecitazione; se la pressione di saldatura applicata è troppo elevata, la maggior parte del metallo che raggiunge la temperatura di saldatura verrà espulsa, il che non solo riduce la resistenza e la tenacità della saldatura, ma produce anche difetti come eccessive bave interne ed esterne o saldature a sovrapposizione.
La pressione di saldatura viene generalmente misurata e giudicata in base alla variazione di diametro del tubo di acciaio prima e dopo il rullo di estrusione e alle dimensioni e alla forma delle bave. L'influenza della forza di estrusione sulla forma delle bave. Se l'estrusione è troppo grande, gli spruzzi sono abbondanti e il metallo fuso estruso è grande, le bave sono grandi e rovesciate su entrambi i lati della saldatura; se l'estrusione è troppo piccola, gli spruzzi sono quasi assenti e le bave sono piccole e ammucchiate; quando l'estrusione è moderata, le bave estruse sono verticali e l'altezza è generalmente controllata a 2,5~3 mm. Se l'estrusione è controllata correttamente, l'angolo di flusso del metallo della saldatura è simmetrico verso l'alto e verso il basso, verso sinistra e verso destra, e l'angolo è di 55°~65°. Il metallo semplifica la forma della saldatura quando l'estrusione è controllata correttamente.
3. Velocità di saldatura
Anche la velocità di saldatura è uno dei parametri principali del processo di saldatura. È correlata al sistema di riscaldamento, alla velocità di deformazione della saldatura e alla velocità di cristallizzazione degli atomi metallici. Nella saldatura ad alta frequenza, la qualità della saldatura migliora con l'aumento della velocità di saldatura. Questo perché la riduzione del tempo di riscaldamento riduce la larghezza della zona di riscaldamento del bordo e riduce il tempo di formazione dell'ossido metallico. Se la velocità di saldatura viene ridotta, non solo la zona di riscaldamento si allarga, ovvero la zona termicamente alterata della saldatura si allarga, ma anche la larghezza della zona di fusione cambia con la variazione del calore in ingresso e la bava interna formata aumenta. Larghezza della linea di fusione a diverse velocità di saldatura. Quando si salda a bassa velocità, la saldatura sarà difficile a causa della corrispondente riduzione del calore in ingresso. Allo stesso tempo, è facile causare una serie di difetti dovuti alla qualità del bordo della piastra e ad altri fattori esterni, come il magnetismo dell'impedenza e l'ampiezza dell'angolo di apertura. Pertanto, quando si salda ad alta frequenza, è necessario selezionare la velocità di saldatura più elevata possibile, in base alle specifiche del prodotto e alle condizioni consentite dalla capacità dell'unità e dall'attrezzatura di saldatura.
4. Angolo di apertura
L'angolo di apertura è anche chiamato angolo V di saldatura, che si riferisce all'angolo del bordo della striscia prima del rullo di estrusione, come mostrato in Figura 6. Solitamente, l'angolo di apertura varia tra 3° e 6°. L'entità dell'angolo di apertura è determinata principalmente dalla posizione del rullo di guida e dallo spessore della lamiera di guida. L'entità dell'angolo V ha una grande influenza sulla stabilità e sulla qualità della saldatura. Riducendo l'angolo V, si riduce anche la distanza tra i bordi della striscia, rafforzando così l'effetto di prossimità della corrente ad alta frequenza, che può ridurre la potenza di saldatura, aumentare la velocità di saldatura e migliorare la produttività. Un angolo di apertura troppo piccolo porterà a una saldatura prematura, ovvero il punto di saldatura viene schiacciato e fuso prima di raggiungere la temperatura, facilitando la formazione di difetti come inclusioni e saldature a freddo nella saldatura, riducendone la qualità. Sebbene l'aumento dell'angolo V comporti un aumento del consumo energetico, può garantire la stabilità del riscaldamento del bordo della striscia in determinate condizioni, ridurre la perdita di calore del bordo e ridurre la zona termicamente alterata. Nella produzione effettiva, per garantire la qualità della saldatura, l'angolo V è generalmente controllato a 4° - 5°.
5. Dimensioni e posizione della bobina di induzione
La bobina di induzione è uno strumento importante nella saldatura a induzione ad alta frequenza e le sue dimensioni e la sua posizione influiscono direttamente sull'efficienza della produzione.
La potenza trasmessa dalla bobina di induzione al tubo di acciaio è proporzionale al quadrato della distanza tra la superficie del tubo di acciaio e il tubo stesso. Se la distanza è troppo ampia, l'efficienza produttiva sarà drasticamente ridotta. Se la distanza è troppo ridotta, è facile che si formino scintille con la superficie del tubo di acciaio o che la testa del tubo di acciaio venga danneggiata. Solitamente, la distanza tra la superficie interna della bobina di induzione e il corpo del tubo viene scelta a circa 10 mm. La larghezza della bobina di induzione viene scelta in base al diametro esterno del tubo di acciaio. Se la bobina di induzione è troppo ampia, la sua induttanza diminuirà, anche la tensione del sensore diminuirà e la potenza di uscita diminuirà; se la bobina di induzione è troppo stretta, la potenza di uscita aumenterà, ma aumenterà anche la perdita attiva del tubo e della bobina di induzione. Generalmente, la larghezza della bobina di induzione è più adatta a 1~1,5D (D è il diametro esterno del tubo di acciaio).
La distanza tra l'estremità anteriore della bobina di induzione e il centro del rullo di estrusione è uguale o leggermente superiore al diametro del tubo, ovvero 1~1,2D è più adatto. Se la distanza è troppo grande, l'effetto di prossimità dell'angolo di apertura sarà ridotto, con conseguente distanza di riscaldamento del bordo troppo lunga, in modo che il punto di saldatura non possa raggiungere una temperatura di saldatura più elevata; se la distanza è troppo piccola, il rullo di estrusione genererà un calore di induzione maggiore e ne ridurrà la durata.
6. Funzione e posizione dell'impedenza
La barra magnetica a impedenza viene utilizzata per ridurre la corrente ad alta frequenza che scorre verso la parte posteriore del tubo in acciaio e, allo stesso tempo, concentrarla per riscaldare l'angolo a V della striscia di acciaio, garantendo che il calore non venga disperso a causa del riscaldamento del corpo del tubo. In assenza di raffreddamento, la barra magnetica supererà la sua temperatura di Curie (circa 300 °C) e perderà magnetismo. In assenza di impedenza, la corrente e il calore indotto si disperderanno lungo l'intero corpo del tubo, aumentando la potenza di saldatura e causandone il surriscaldamento. L'effetto termico della presenza o dell'assenza di un'impedenza nel pezzo grezzo del tubo. Il posizionamento dell'impedenza ha una grande influenza sulla velocità di saldatura e sulla qualità della saldatura. La pratica ha dimostrato che quando l'estremità anteriore dell'impedenza si trova esattamente sulla linea centrale del rullo di estrusione, si ottiene l'appiattimento. Quando supera la linea centrale del rullo di estrusione e si estende lateralmente alla macchina calibratrice, l'appiattimento sarà significativamente ridotto. Quando non raggiunge la linea centrale, ma lateralmente al rullo di guida, la resistenza della saldatura sarà ridotta. La posizione prevede che l'impedenza sia posizionata nel tubo grezzo sotto l'induttore e che la sua testa coincida con la linea centrale del rullo di estrusione o sia regolata di 20-40 mm nella direzione di formatura, il che può aumentare l'impedenza di ritorno nel tubo, ridurre la perdita di corrente circolante e ridurre la potenza di saldatura.
Data di pubblicazione: 08-10-2024