Controle da posição da bobina de indução de alta frequência detubo de aço com costura reta:
A frequência de excitação de tubos de aço com costura reta é inversamente proporcional à raiz quadrada da capacitância e da indutância no circuito de excitação, ou proporcional à raiz quadrada da tensão e da corrente. Ao alterar a capacitância, a indutância ou a tensão e a corrente no circuito, a frequência de excitação também pode ser alterada, permitindo o controle da temperatura de soldagem. Para aço de baixo carbono, a temperatura de soldagem é controlada entre 1250 e 1460 °C, o que atende aos requisitos de penetração de 3 a 5 mm na espessura da parede do tubo. Além disso, a temperatura de soldagem também pode ser controlada ajustando-se a velocidade de soldagem.
A bobina de indução de alta frequência deve estar o mais próximo possível do rolo de extrusão. Se a bobina de indução estiver muito distante do rolo de extrusão, o tempo de aquecimento efetivo será longo, a zona afetada pelo calor será ampla e a resistência da solda diminuirá; por outro lado, a borda da solda não será aquecida o suficiente e a conformação será deficiente após a extrusão. A impedância é uma barra magnética especial ou um conjunto de barras magnéticas para soldagem de tubos. A área da seção transversal da impedância geralmente não deve ser inferior a 70% da área da seção transversal do diâmetro interno do tubo de aço. Sua função é fazer com que a bobina de indução, a borda do tubo a ser soldado e a barra magnética formem um circuito de indução eletromagnética, produzindo um efeito de proximidade. O calor das correntes parasitas é concentrado próximo à borda do tubo a ser soldado, de modo que a borda do tubo seja aquecida até a temperatura de soldagem. A impedância é arrastada dentro do tubo por um fio de aço, e sua posição central deve ser relativamente fixa próxima ao centro do rolo de extrusão. Quando a máquina é ligada, devido ao movimento rápido do tubo em bruto, a impedância sofre um desgaste significativo pelo atrito com a parede interna do tubo, sendo necessária a sua substituição frequente.
Após as duas extremidades do tubo em bruto serem aquecidas até a temperatura de soldagem, o revestimento de óleo forma um grão metálico comum sob a extrusão do rolo de extrusão, que se penetra e cristaliza, formando finalmente uma solda sólida. Se a força de extrusão for muito pequena, o número de cristais comuns formados será pequeno, a resistência do metal de solda diminui e ocorrerão trincas após a aplicação de tensão; a solda produzirá marcas de solda após a soldagem e extrusão, que precisam ser corrigidas. O método consiste em fixar a ferramenta na estrutura e raspar as marcas de solda, alisando-as com o movimento rápido do tubo soldado. Geralmente, não há rebarbas internas no tubo soldado. Se a pressão de extrusão for muito grande, o metal fundido será expelido da solda, o que não só reduz a resistência da solda, mas também produz um grande número de rebarbas internas e externas, podendo até causar defeitos como sobreposição de solda.
Quando o calor de entrada é insuficiente, a borda da solda aquecida não atinge a temperatura de soldagem, e a estrutura metálica permanece sólida, resultando em fusão incompleta ou penetração incompleta; quando o calor de entrada é insuficiente, a borda da solda aquecida excede a temperatura de soldagem, resultando em superaquecimento ou gotículas fundidas, formando um furo fundido na solda. A temperatura de soldagem é afetada principalmente pela potência térmica das correntes parasitas de alta frequência. De acordo com a fórmula pertinente, a potência térmica das correntes parasitas de alta frequência é afetada principalmente pela frequência da corrente, sendo proporcional ao quadrado da frequência de excitação da corrente; e a frequência de excitação da corrente é afetada pela tensão, corrente, capacitância e indutância de excitação.
O processo de produção de tubos soldados com costura reta é simples, a eficiência de produção é alta, o custo é baixo e o desenvolvimento é rápido. A resistência do tubo soldado é geralmente maior do que a do tubo soldado com costura reta. É possível produzir tubos soldados com diâmetros maiores a partir de tarugos mais estreitos, e também produzir tubos soldados com diâmetros diferentes a partir de tarugos da mesma largura. No entanto, em comparação com o tubo soldado com costura reta do mesmo comprimento, o comprimento da solda aumenta de 30 a 100%, e a velocidade de produção é menor. Portanto, a maioria dos tubos soldados de menor diâmetro utiliza soldagem com costura reta, enquanto os tubos soldados de grande diâmetro utilizam principalmente soldagem convencional.
Os tubos soldados são amplamente utilizados em projetos de água potável, na indústria petroquímica, na indústria química, na indústria de energia, na irrigação agrícola e na construção urbana, sendo um dos 20 principais produtos desenvolvidos no meu país. Para transporte de líquidos: abastecimento de água e esgoto. Para transporte de gases: gás de carvão, vapor, gás liquefeito de petróleo. Para uso estrutural: como tubos de fundação, pontes, docas, estradas, tubulações para estruturas de edifícios, etc.
O achatamento e o aparecimento de fissuras em tubos soldados por alta frequência são causados por microfissuras de soldagem, inclusões de fases duras e frágeis, estruturas granulares grosseiras, etc.
Para melhor controlar a solda, propõe-se o conceito de índice de trincas por inclusão na solda. As principais causas de trincas são resistência insuficiente da solda, formato inadequado ou ductilidade insuficiente. Quando pequenas inclusões afetam a tenacidade ao impacto na solda de costura, a trinca pode ocorrer somente quando as duas paredes opostas do tubo de aço se aproximam demais da caixa de solda. Para reduzir a trinca na solda, é necessário melhorar a tenacidade da solda e diminuir as inclusões. Mas como reduzir as inclusões na solda?
Primeiramente, é necessário melhorar a pureza da matéria-prima, reduzir o teor de fósforo (P) e enxofre (S) e diminuir a quantidade de inclusões. Em segundo lugar, deve-se verificar se as bordas da tira de aço apresentam amassados, ferrugem ou contaminação, o que dificulta a descarga do metal fundido e facilita a formação de inclusões na solda. Em terceiro lugar, a espessura irregular da parede, rebarbas e protuberâncias podem causar flutuações na corrente de soldagem e afetar o processo.
Data da publicação: 22/04/2025