主なプロセスパラメータ高周波ストレートシーム溶接管溶接入熱、溶接圧力、溶接速度、開度角度、誘導コイルの位置とサイズ、インピーダンスの位置などが含まれます。これらのパラメータは、高周波溶接管製品の品質、生産効率、およびユニット容量の向上に大きな影響を与えます。これらのパラメータを適切に調整することで、メーカーは大きな経済的利益を得ることができます。
1 溶接入熱
高周波ストレートシーム溶接管の溶接では、溶接電力が溶接入熱量を決定します。外部条件が一定で入熱が不十分な場合、加熱された鋼板の端部は溶接温度に到達できず、依然として固体構造を維持し、溶融することさえできない冷間溶接を形成します。溶融不足は、溶接入熱が小さすぎるために発生します。この溶融不足は通常、平坦化テストの不合格、水圧テスト中の鋼管の破裂、または鋼管を矯正するときに溶接シームに亀裂が生じることで現れます。これは重大な欠陥です。 。また、溶接入熱は鋼板端部の品質にも影響されます。たとえば、鋼板端部にバリがある場合、バリは押し出しローラーの溶接スポットに入る前に発火を引き起こし、溶接電力の低下と入熱の低下を引き起こします。小さいため、未溶融または冷間溶接になります。入熱量が高すぎると、加熱された鋼板の端部が溶接温度を超え、過熱、さらには過燃焼に至り、応力を受けて溶接部に亀裂が生じます。場合によっては、溶融金属が飛散して溶接部の破壊による穴が開くこともあります。砂穴や過入熱による穴は、主に90°平坦化試験の不合格、衝撃試験の不合格、水圧試験中の鋼管の破裂や漏れとして現れます。
2 溶接圧力（直径減少）
溶接圧力は溶接プロセスの主要なパラメータです。ストリップのエッジが溶接温度まで加熱された後、押し出しローラーの押し出し力によって金属原子が結合して溶接部を形成します。溶接圧力の大きさは、溶接部の強度と靭性に影響を与えます。適用される溶接圧力が小さすぎると、溶接エッジが完全に溶融できず、溶接部内の残留金属酸化物が排出されずに介在物を形成し、溶接部の引張強度が大幅に低下し、溶接部は応力を受けると簡単に割れます。適用される溶接圧力が大きすぎると、溶接温度に達した金属の大部分が押し出され、溶接部の強度と靭性が低下するだけでなく、過度の内外バリや重ね溶接などの欠陥も発生します。溶接圧力は、通常、押し出しローラー前後の鋼管の直径変化とバリの大きさと形状によって測定および判断されます。溶接押し出し力がバリ形状に与える影響。溶接の押し出しが大きすぎると、スパッタが多くなり、押し出される溶融金属が多くなり、バリが大きく溶接の両側にひっくり返ります。押し出し量が小さすぎると、スプラッシュがほとんどなく、バリが小さく積み重なっています。押し出し量が適度な場合、押し出されたバリは直立し、高さは通常2.5〜3mmに制御されます。溶接の押し出し量が適切に制御されている場合、金属の流線型の溶接シームの角度は上下左右に対称で、角度は55°〜65°です。押し出し量を適切に制御すると、金属は溶接シームの形状を流線型にします。
3 溶接速度
溶接速度も溶接プロセスの主要なパラメータであり、加熱システム、溶接シームの変形速度、金属原子の結晶化速度に関係しています。高周波溶接の場合、加熱時間の短縮によりエッジ加熱領域の幅が狭くなり、金属酸化物の形成時間が短縮されるため、溶接速度の上昇とともに溶接品質が向上します。溶接速度を低下させると、加熱領域が広くなるだけでなく、溶接の熱影響部が広くなり、入力熱に応じて溶融領域の幅が変化し、形成される内部バリも大きくなります。異なる溶接速度での溶融線幅。低速で溶接する場合、対応する入熱量の減少により、溶接が困難になります。同時に、基板エッジの品質や、インピーダンスの磁気、開口角の大きさなどの他の外部要因の影響を受け、一連の欠陥が発生しやすくなります。したがって、高周波溶接においては、ユニットの能力と溶接設備が許容する条件下で、製品の仕様に応じて最速の溶接速度を選択して生産する必要があります。
4 開口角度
開き角は溶接V角とも呼ばれ、図6に示すように、押し出しローラー前のストリップのエッジ間の角度を指します。通常、開き角は3°〜6°の間で変化し、開き角の大きさは主にガイドローラーの位置とガイドシートの厚さによって決まります。V角の大きさは、溶接の安定性と溶接品質に大きな影響を与えます。V角を小さくすると、ストリップのエッジ距離が短くなるため、高周波電流の近接効果が強まり、溶接電力を低減したり、溶接速度を上げて生産性を向上させたりすることができます。開き角が小さすぎると、早期溶接、つまり溶接点が温度に達する前に圧迫されて溶融し、溶接部に介在物や冷間溶接欠陥が形成されやすく、溶接品質が低下します。 V角を大きくすると消費電力は増加しますが、特定の条件下では鋼板のエッジ加熱の安定性を確保し、エッジ熱損失を低減し、熱影響部を縮小することができます。実際の生産では、溶接品質を確保するために、V角は通常4°～5°に制御されます。
5 誘導コイルのサイズと位置
誘導コイルは高周波誘導溶接において重要なツールであり、そのサイズと位置は生産効率に直接影響します。誘導コイルから鋼管に伝達される電力は、鋼管の表面ギャップの2乗に比例します。ギャップが大きすぎると、生産効率が大幅に低下します。ギャップは約10mmに選択されます。誘導コイルの幅は、鋼管の外径に応じて選択されます。誘導コイルが広すぎるとインダクタンスが低下し、インダクタの電圧も低下して出力電力が低下します。誘導コイルが狭すぎると出力電力は増加しますが、チューブバックと誘導コイルの有効損失も減少します。増加します。一般に、誘導コイルの幅は1〜1.5D（Dは鋼管の外径）がより適しています。誘導コイルの先端と押出ローラーの中心との間の距離は、パイプ径と同等か、やや大きめ、つまり1～1.2Dが適しています。距離が大きすぎると、開口角の近接効果が低下し、端面加熱距離が長くなりすぎて、はんだ接合部がより高い溶接温度を得ることができず、寿命が短くなります。
6 抵抗器の役割と位置
エンペラーマグネットバーは、鋼管背面に流れる高周波電流を低減すると同時に、電流を集中させて鋼帯のV角を加熱することで、管体の加熱による熱損失を防ぎます。冷却が不十分だと、磁性棒はキュリー温度（約300℃）を超えて磁性を失います。抵抗器がないと、電流と誘導熱が管体全体に拡散し、溶接電力が増加して管体が過熱します。抵抗器は管ブランクに熱影響を与えません。抵抗器の配置は、溶接速度だけでなく、溶接品質にも大きな影響を与えます。実践では、抵抗器の先端の位置が押し出しローラーの中心線と正確に一致すると、扁平化結果が最適であることが証明されています。抵抗器がスクイジーローラーの中心線を超えてサイジングマシンの側面まで伸びると、扁平化効果が大幅に低下します。中心線より小さく、ガイドローラー側にある場合、溶接強度が低下します。インピーダンスの位置は、インダクタの下の管材にインピーダンスを配置し、その先端が押出ローラーの中心線と一致するように、または成形方向に20～40mm調整することで、管の背面インピーダンスを高め、循環電流損失を低減し、溶接電力を低減できます。
7 結論
（１）溶接入熱を適切に制御することで、より高い溶接品質を得ることができる。
（2）押し出し量は一般的に2.5～3mmに抑えるのが適切です。押し出されたバリは垂直に立つため、溶接部は高い靭性と引張強度が得られます。
（３）溶接V角を4°～5°に制御し、ユニット容量と溶接設備が許容する条件下で可能な限り高い溶接速度を実現することで、欠陥の発生を低減し、良好な溶接品質を得ることができる。
（４）誘導コイルの幅は鋼管外径の１～１．５Ｄ、押出ローラーの中心からの距離は１～１．２Ｄであり、生産効率を効果的に向上させることができる。
（５）抵抗器の先端がスクイーズローラーの中心線に正確に位置するようにし、高い溶接引張強度と良好な平坦化効果が得られるようにする。
投稿日時: 2022年12月27日