고주파 유도 코일의 위치 제어직선 이음매 강관:
직선 이음매 강관의 여자 주파수는 여자 회로의 정전 용량과 인덕턴스의 제곱근에 반비례하거나 전압과 전류의 제곱근에 비례합니다. 회로의 정전 용량, 인덕턴스 또는 전압과 전류를 변경하면 여자 주파수를 변경할 수 있으므로 용접 온도를 제어할 수 있습니다. 저탄소강의 경우 용접 온도는 1250~1460℃로 제어되며, 이는 3~5mm의 파이프 벽 두께 용입 요구 사항을 충족합니다. 또한 용접 속도를 조절하여 용접 온도를 제어할 수도 있습니다.
고주파 유도 코일은 압출 롤러에 최대한 가깝게 설치해야 합니다. 유도 코일이 압출 롤러에서 멀리 떨어져 있으면 유효 가열 시간이 길어지고 열영향부가 넓어져 용접 강도가 저하됩니다. 반대로 용접 부위가 충분히 가열되지 않아 압출 후 성형이 불량해집니다. 임피던스는 파이프 용접용 특수 자석 막대 또는 여러 개의 자석 막대로 구성됩니다. 임피던스의 단면적은 일반적으로 강관 내경 단면적의 70% 이상이어야 합니다. 임피던스의 기능은 유도 코일, 파이프 블랭크 용접 부위 가장자리, 그리고 자석 막대 사이에 전자기 유도 루프를 형성하여 근접 효과를 발생시키고, 와전류 열을 파이프 블랭크 용접 부위 가장자리 부근에 집중시켜 용접 온도까지 가열하는 것입니다. 임피던스는 강선으로 파이프 블랭크에 고정되며, 중심 위치는 압출 롤러의 중심 부근에 비교적 고정되어야 합니다. 기계를 작동시키면 파이프 블랭크가 빠르게 움직이기 때문에 임피던스가 파이프 블랭크 내벽과의 마찰로 인해 심하게 마모되어 자주 교체해야 합니다.
파이프 블랭크의 양쪽 끝을 용접 온도까지 가열하면, 압출 롤러의 압출력에 의해 오일 케이싱에 공통 금속 결정립이 형성되고, 이 결정립들이 서로 침투하여 결정화되면서 최종적으로 견고한 용접부를 형성합니다. 압출력이 너무 작으면 형성되는 공통 결정립의 수가 적어 용접 금속의 강도가 저하되고, 응력을 받으면 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 용접 및 압출 후 용접 부위에 용접 스카가 발생하는데, 이를 보정해야 합니다. 보정 방법은 프레임에 공구를 고정하고 용접된 파이프를 빠르게 움직여 용접 스카를 평평하게 만드는 것입니다. 일반적으로 용접된 파이프 내부에는 버가 발생하지 않습니다. 압출 압력이 너무 크면 용융 금속이 용접부 밖으로 밀려나와 용접 강도가 저하될 뿐만 아니라 내외부에 많은 버가 발생하고 용접 겹침과 같은 결함이 발생할 수도 있습니다.
입력 열이 부족하면 가열된 용접부 가장자리가 용접 온도에 도달하지 못해 금속 구조가 고체 상태로 남아 미융착 또는 불완전 용입이 발생합니다. 반대로 입력 열이 부족하면 가열된 용접부 가장자리가 용접 온도를 초과하여 과열되거나 용융 방울이 발생하고 용접부에 용융 구멍이 생깁니다. 용접 온도는 주로 고주파 와전류 열 출력의 영향을 받습니다. 관련 공식에 따르면 고주파 와전류 열 출력은 주로 전류 주파수의 영향을 받으며, 와전류 열 출력은 전류 여기 주파수의 제곱에 비례합니다. 전류 여기 주파수는 여기 전압, 전류, 정전 용량 및 인덕턴스의 영향을 받습니다.
직선 이음매 용접 파이프의 생산 공정은 간단하고 생산 효율이 높으며 비용이 저렴하고 개발 속도가 빠릅니다. 용접 파이프의 강도는 일반적으로 직선 이음매 용접 파이프보다 높습니다. 또한, 더 가는 빌릿으로 더 큰 직경의 용접 파이프를 생산할 수 있고, 동일한 폭의 빌릿으로 다양한 직경의 용접 파이프를 생산할 수도 있습니다. 그러나 동일한 길이의 직선 이음매 파이프와 비교했을 때 용접 길이가 30~100% 증가하고 생산 속도가 느려집니다. 따라서 소구경 용접 파이프에는 대부분 직선 이음매 용접이 사용되고, 대구경 용접 파이프에는 대부분 용접이 사용됩니다.
용접 파이프 제품은 상수도 사업, 석유화학 산업, 화학 산업, 발전 산업, 농업용 관개 및 도시 건설에 널리 사용되며, 우리나라에서 개발된 20대 핵심 제품 중 하나입니다. 액체 수송용으로는 상수도 및 하수도에, 가스 수송용으로는 석탄가스, 증기, 액화석유가스에 사용됩니다. 구조용으로는 교량, 부두, 도로, 건축 구조물 등에 사용되는 말뚝 파이프 등이 있습니다.
고주파 용접 파이프의 편평화 및 균열은 용접 미세 균열, 경질 및 취성상 개재물, 조대한 입자 구조 등으로 인해 발생합니다.
용접부를 보다 효과적으로 제어하기 위해 용접 개재물 균열 지수라는 개념이 제안되었습니다. 용접 개재물 균열은 주로 용접 강도 부족, 형상 결함 또는 연성 부족으로 인해 발생합니다. 용접부에 충격 인성에 영향을 미치는 미세 개재물이 존재할 경우, 강관의 마주보는 두 벽면이 철제 상자에 너무 가깝게 눌렸을 때만 용접 균열이 발생할 수 있습니다. 용접 균열을 줄이고, 용접 인성을 향상시키며, 용접 개재물을 줄이는 것이 중요합니다. 그렇다면 용접 개재물을 어떻게 줄일 수 있을까요?
첫째, 원료의 순도를 높이고, 인(P)과 황(S) 함량을 줄이며, 개재물 함량을 감소시켜야 합니다. 둘째, 강판 가장자리에 흠집, 녹, 오염 등이 있는지 확인해야 합니다. 이러한 부분은 용융 금속 배출을 방해하고 용접 개재물 발생을 쉽게 유발합니다. 셋째, 벽 두께의 불균일, 버(burr), 돌출부는 용접 전류의 변동을 일으켜 용접 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 4월 22일