Основные параметры процессатруба, сваренная высокочастотным прямошовным швомК ним относятся погонная энергия сварки, давление сварки, скорость сварки, угол раскрытия, положение и размер индукционной катушки, положение импеданса и т. д. Эти параметры оказывают существенное влияние на повышение качества трубной продукции, сваренной высокочастотным током, эффективность производства и производительность установки. Согласование различных параметров позволяет производителям получать значительные экономические выгоды.
1. Погонная энергия сварки
При сварке труб с прямошовной высокочастотной сваркой мощность сварки определяет величину подводимой тепловой энергии. При постоянных внешних условиях и недостаточной подводимой тепловой энергии кромка нагретой полосы не может достичь температуры сварки и сохраняет прочную структуру, образуя холодную сварку, которая даже не может сплавляться. Несплавление вызвано слишком малым подводимой тепловой энергией сварки. Это несплавление обычно проявляется в виде провала испытания на сплющивание, разрыва стальной трубы во время гидравлического испытания или растрескивания сварного шва при правке стальной трубы. Это серьезный дефект. Кроме того, на подводимую тепловую энергию сварки также влияет качество кромки полосы. Например, если на кромке полосы есть заусенцы, заусенцы вызовут возгорание до входа в сварочную точку экструзионного ролика, что приведет к потере мощности сварки и снижению подводимой тепловой энергии. Небольшое, что приведет к непроплавленным или холодным швам. При слишком высокой подаче тепла кромка нагретой полосы нагревается выше температуры сварки, что приводит к перегреву или даже пережогу, а сварной шов растрескивается под действием напряжения, а иногда расплавленный металл разбрызгивается и образует отверстия из-за разрушения шва. Песчаные раковины и отверстия, образовавшиеся из-за чрезмерного подвода тепла, в основном проявляются в виде неудовлетворительных результатов испытаний на сплющивание под углом 90°, неудовлетворительных результатов испытаний на ударную вязкость, а также разрывов или течей стальных труб при гидравлических испытаниях.
2 Сварочное давление (уменьшение диаметра)
Сварочное давление является основным параметром процесса сварки. После того, как кромка полосы нагревается до температуры сварки, атомы металла объединяются, образуя сварной шов под действием силы выдавливания экструзионного ролика. Величина сварочного давления влияет на прочность и ударную вязкость сварного шва. Если прилагаемое сварочное давление слишком мало, сварная кромка не может быть полностью расплавлена, а остаточные оксиды металла в сварном шве не могут быть выведены с образованием включений, что значительно снижает прочность сварного шва на растяжение, и сварной шов легко трескается после нагрузки; если прилагаемое сварочное давление слишком велико, большая часть металла, достигшего температуры сварки, будет выдавлена, что не только снижает прочность и ударную вязкость сварного шва, но и приводит к таким дефектам, как чрезмерные внутренние и внешние заусенцы или сварка внахлестку. Сварочное давление обычно измеряется и оценивается по изменению диаметра стальной трубы до и после экструзионного ролика, а также по размеру и форме заусенцев. Влияние силы выдавливания сварки на форму заусенцев. Сварочное выдавливание слишком большое, разбрызгивание большое, и расплавленный металл, который выдавливается, больше, заусенцы большие и опрокидываются по обе стороны шва; величина выдавливания слишком мала, брызг почти нет, а заусенцы маленькие и сгруппированы; Когда величина выдавливания умеренная, выдавленные заусенцы расположены вертикально, и высота обычно контролируется на уровне 2,5 ~ 3 мм. Если величина выдавливания сварки контролируется должным образом, угол обтекания металла сварного шва симметричен сверху вниз, слева и справа, и угол составляет 55 ° ~ 65 °. Металл обтекает форму сварного шва, когда величина выдавливания контролируется должным образом.
3 скорости сварки
Скорость сварки также является основным параметром сварочного процесса, который связан с системой нагрева, скоростью деформации сварного шва и скоростью кристаллизации атомов металла. При высокочастотной сварке качество сварки повышается с увеличением скорости сварки, поскольку сокращение времени нагрева сужает ширину зоны нагрева кромки и сокращает время образования оксидов металла; если скорость сварки уменьшается, не только зона нагрева становится шире, то есть зона термического влияния сварного шва становится шире, а ширина зоны плавления изменяется с подводимым теплом, а образующиеся внутренние заусенцы также увеличиваются. Ширина линии сплавления при различных скоростях сварки. При сварке на низкой скорости из-за соответствующего снижения подводимого тепла это вызовет трудности сварки. В то же время на это влияют качество кромки платы и другие внешние факторы, такие как магнетизм импеданса, размер угла раскрытия и т. д., и это легко может вызвать ряд дефектов. Поэтому при высокочастотной сварке следует выбирать наибольшую скорость сварки, соответствующую техническим характеристикам изделия в условиях, допускаемых производительностью установки и сварочным оборудованием.
4 угла раскрытия
Угол раскрытия также называется сварочным V-образным углом, который относится к углу между краем полосы перед экструзионным роликом, как показано на рисунке 6. Обычно угол раскрытия варьируется от 3° до 6°, а размер угла раскрытия в основном определяется положением направляющего ролика и толщиной направляющего листа. Размер V-образного угла оказывает большое влияние на стабильность сварки и качество сварки. При уменьшении V-образного угла расстояние до кромки полосы будет уменьшено, так что эффект близости высокочастотного тока усилится, что может снизить мощность сварки или увеличить скорость сварки и повысить производительность. Если угол раскрытия слишком мал, это приведет к ранней сварке, то есть точка сварки будет сжата и расплавлена до достижения температуры, и в сварном шве легко образуются включения и дефекты холодной сварки, что снижает качество сварного шва. Хотя увеличение угла V увеличивает энергопотребление, это может обеспечить стабильный нагрев кромок полосы при определённых условиях, снизить потери тепла на кромках и уменьшить зону термического влияния. В реальном производстве для обеспечения качества сварного шва угол V обычно контролируется в диапазоне 4°–5°.
5 Размер и положение индукционной катушки
Индукционная катушка является важным инструментом при высокочастотной индукционной сварке, и ее размер и положение напрямую влияют на эффективность производства. Мощность, передаваемая индукционной катушкой стальной трубе, пропорциональна квадрату поверхностного зазора стальной трубы. Если зазор слишком большой, эффективность производства резко снизится. Зазор выбирается около 10 мм. Ширина индукционной катушки выбирается в соответствии с наружным диаметром стальной трубы. Если индукционная катушка слишком широкая, ее индуктивность уменьшится, напряжение индуктора также уменьшится, и выходная мощность уменьшится; если индукционная катушка слишком узкая, выходная мощность увеличится, но активные потери трубы обратно и индукционной катушки также уменьшатся. Увеличить. Как правило, ширина индукционной катушки составляет 1-1,5D (D - наружный диаметр стальной трубы), что является более подходящим. Расстояние между передним концом индукционной катушки и центром экструзионного ролика равно или немного больше диаметра трубы, то есть 1-1,2D является предпочтительным. Если расстояние слишком большое, эффект близости угла раскрытия будет снижен, что приведет к слишком большому расстоянию нагрева кромок, что не позволит паяному соединению достичь более высокой температуры сварки; срок службы сокращается.
6 Роль и расположение резистора
Для ослабления высокочастотного тока, протекающего к задней части стальной трубы, используется стержневой магнит типа «император», который одновременно концентрирует ток для нагрева V-образного угла стальной полосы, предотвращая потери тепла, связанные с нагревом тела трубы. Без охлаждения магнитный стержень превысит свою температуру Кюри (около 300 °C) и потеряет магнитные свойства. Без резистора ток и индуцированное тепло будут рассеиваться по всему телу трубы, увеличивая мощность сварки и вызывая его перегрев. Тепловое воздействие резистора на трубную заготовку отсутствует. Расположение резистора оказывает большое влияние на скорость сварки, а также на качество сварки. Практика показала, что наилучший результат сплющивания достигается при расположении переднего конца резистора точно по оси экструзионного ролика. Если же он выступает за ось прижимного ролика и выступает в сторону калибровочной машины, эффект сплющивания значительно снижается. Если он находится ниже центральной линии и сбоку от направляющего ролика, прочность сварки снижается. Положение индуктора заключается в том, что он располагается в трубной заготовке под индуктором, а его головка совпадает с центральной линией экструзионного ролика или смещается на 20–40 мм в направлении формования. Это позволяет увеличить обратное сопротивление трубы, снизить потери циркулирующего тока и снизить мощность сварки.
7 Заключение
(1) Разумный контроль подачи тепла при сварке может обеспечить более высокое качество сварки.
(2) Обычно рекомендуется контролировать величину выдавливания на уровне 2,5–3 мм. Выдавливаемые заусенцы имеют вертикальную форму, что позволяет сварному шву достичь высокой прочности и предела прочности на разрыв.
(3) Контролируйте угол сварки V в пределах 4°~5° и обеспечивайте максимально возможную скорость сварки в условиях, допускаемых производительностью установки и сварочным оборудованием, что может снизить возникновение некоторых дефектов и обеспечить хорошее качество сварки.
(4) Ширина индукционной катушки составляет 1–1,5D внешнего диаметра стальной трубы, а расстояние от центра экструзионного ролика составляет 1–1,2D, что может эффективно повысить эффективность производства.
(5) Убедитесь, что передний конец резистора находится точно по центральной линии прижимного ролика, чтобы можно было получить высокую прочность сварного шва на растяжение и хороший эффект выравнивания.
Время публикации: 27 декабря 2022 г.