Подробное описание процесса сварки прямошовных стальных труб большого диаметра: Автоматическая двухпроводная сварка прямошовных стальных труб — это технология сварки, разработанная в последние годы. Помимо характеристик полуавтоматической однопроводной сварки, она также обладает такими сварочными свойствами, как концентрация энергии и высокая эффективность наплавки. Основная и вспомогательная проволоки получают сварочный ток от отдельных обычных сварочных источников питания, которые регулируются независимо и позволяют добиться оптимальной конфигурации параметров процесса сварки. Расстояние и угол сварки между двумя проволоками постоянно поддерживаются, что эффективно контролирует электромагнитные помехи между двумя дугами и обеспечивает отличные статические и динамические характеристики. Два отдельных источника питания координируют и подают питание на основную и вспомогательную проволоки с помощью сварочного программного обеспечения. Одновременно происходит расплавление основной и вспомогательной проволок, и переходный металл переносится в сварной шов, образуя стабильную расплавленную ванну, что эффективно гарантирует прочность сварного соединения. Эта технология позволяет не только использовать традиционные источники питания для сварки плавильными электродами, но и снизить затраты на оборудование, обеспечить высокую концентрацию сварочного тепла, быструю скорость наплавки, высокую эффективность сварки, малую деформацию после сварки, низкую трудоемкость, а также эффективно улучшить организацию и качество сварки прямых стальных труб, особенно при сварке материалов с высокой теплопроводностью, где эффект концентрации энергии особенно заметен.
1. Контроль зазора сварного шва: Полоса подается в устройство для сварки стальных труб, и после многократной прокатки на валках полоса постепенно наматывается, образуя круглую трубу с открытым зазором. Величина прижима экструзионного валка регулируется для контроля зазора сварного шва в пределах 1–3 мм, при этом два конца сварного шва должны быть заподлицо. Если зазор слишком велик, снижается эффект сближения, недостаточно вихретокового тепла, и межкристаллитная связь сварного шва плохая, что приводит к неровности или растрескиванию. Если зазор слишком мал, эффект сближения усиливается, тепловая нагрузка при сварке слишком велика, что приводит к прогоранию сварного шва; или после экструзии и прокатки в сварном шве образуется глубокая ямка, влияющая на поверхность сварного шва.
2. Контроль температуры сварки: При недостаточном количестве подводимой тепла край нагретого сварного шва не достигает температуры сварки, и структура металла остается твердой, что приводит к неравномерному или неполному проплавлению; при недостаточном количестве подводимой тепла край нагретого сварного шва превышает температуру сварки, что приводит к перегреву или образованию капель расплава и, как следствие, к образованию расплавленного отверстия.
3. Регулирование положения высокочастотной индукционной катушки: Высокочастотная индукционная катушка должна располагаться как можно ближе к экструзионному ролику. Если индукционная катушка находится далеко от экструзионного ролика, эффективное время нагрева увеличивается, зона термического воздействия расширяется, а прочность сварного шва снижается; наоборот, кромка сварного шва недостаточно нагревается, и качество формования после экструзии ухудшается.
4. Контроль давления экструзии: После нагрева двух кромок заготовки стальной трубы большого диаметра с прямым швом до температуры сварки, под действием экструзионного ролика происходит образование зерен общего металла, которые проникают друг в друга и кристаллизуются, в результате чего образуется прочный сварной шов. Если давление экструзии слишком мало, количество образующихся кристаллов невелико, прочность сварного шва снижается, и под воздействием силы возникают трещины; если давление экструзии слишком велико, расплавленный металл выдавливается из сварной трубы, что не только снижает прочность сварного шва, но и приводит к образованию большого количества внутренних и внешних заусенцев, а также может вызывать дефекты, такие как нахлест сварного шва.
5. Импеданс представляет собой специальный магнитный стержень для сварки стальных труб или группы таких стержней. Площадь поперечного сечения импеданса обычно не должна быть меньше 70% от площади поперечного сечения внутреннего диаметра стальной трубы. Его функция заключается в создании электромагнитной индукционной петли между индукционной катушкой, кромкой сварного шва трубы и магнитным стержнем, что приводит к эффекту близости и концентрации тепла от вихревых токов вблизи кромки сварного шва трубы, благодаря чему кромка трубы нагревается до температуры сварки. Импеданс протягивается по трубе стальной проволокой, и его центральное положение должно быть относительно фиксированным вблизи центра экструзионного ролика. При включении машины, из-за быстрого перемещения трубы, импеданс сильно изнашивается из-за трения о внутреннюю стенку трубы и требует частой замены.
6. После сварки и экструзии на сварном шве образуются следы сварки, которые необходимо закрепить на раме. Метод заключается в закреплении инструмента на раме и выравнивании следов сварки быстрыми движениями свариваемой стальной трубы. Заусенцы внутри свариваемой стальной трубы, как правило, отсутствуют.
Метод производства прямошовных стальных труб большого диаметра:
1. Введение в производственный процесс прямошовных стальных труб большого диаметра: Намотчик → Размотчик → Размотчик → Подающее и выравнивающее устройство → Центрирование вертикальными роликами → Резка и сварка → Контроль положения полосы (двухголовочный вертикальный ролик) → Дисковые ножницы → Контроль положения полосы (двухголовочный вертикальный ролик) → Фрезерный станок (тонкое фрезерование Х-образной канавки) → Двухголовочный вертикальный ролик → Очистка поверхности полосы от мусора → Двухголовочный вертикальный ролик → Подающее устройство → Подача полосы и контроль ее положения → Формовочный станок → Внутренняя сварка → Внешняя сварка → Устройство для выпрямления стальных труб → Плазменная резка → Выход прямошовной стальной трубы
2. Подробное описание процесса производства стальных труб с прямым швом.
1) Предварительная формовка прямошовных стальных труб большого диаметра: В качестве сырья используются рулоны полосы, сварочная проволока и флюсы. Перед использованием они проходят строгий физико-химический контроль. Головная и хвостовая части полосы соединяются встык, используется одно- или двухпроводная дуговая сварка под флюсом. После прокатки стальной трубы для ремонтной сварки используется автоматическая дуговая сварка под флюсом.
2) Процесс формовки прямостенной стальной трубы большого диаметра: Давление в масляном цилиндре с обеих сторон конвейера контролируется электрическим контактным манометром для обеспечения плавной подачи полосы. Основная машина расположена по центру, поэтому вертикальные ролики следует часто проверять и регулировать (особенно до и после головки), чтобы гарантировать, что край подаваемой полосы строго следует маршруту, заданному процессом, и проходит через заданную точку зацепления. Для проверки соответствия окружности, овальности, прямолинейности и других параметров стальной трубы стандартным требованиям используется формовка с помощью внешних или внутренних контролирующих роликов. Если соответствие отсутствует, продолжается регулировка до тех пор, пока требования не будут выполнены.
3) Процесс сварки прямошовных стальных труб большого диаметра: Для обеспечения соответствия сварочного зазора требованиям используется устройство контроля сварочного шва. Диаметр трубы, несоосность и сварочный зазор строго контролируются. Состояние формовочного шва должно постоянно контролироваться. При обнаружении несоосности, обрыва шва и т. д. необходимо своевременно корректировать угол задней оси для обеспечения формования; при возникновении отклонений следует проверять рабочую ширину стальной полосы, состояние предварительного изгиба кромки, положение линии подачи, угол малого ролика и т. д. на предмет изменений и своевременно принимать корректирующие меры. В настоящее время внутренняя и внешняя сварка прямошовных стальных труб на предприятиях провинции Хэбэй осуществляется с помощью электросварочных аппаратов Lincoln с использованием однопроволочной или двухпроволочной дуговой сварки под флюсом для получения стабильного сварного шва. Предприятия по производству прямошовных стальных труб должны постоянно контролировать состояние формовочного шва. При обнаружении смещения, расхождения швов и т. д. следует своевременно точно отрегулировать угол задней оси для обеспечения правильного формования; при возникновении нештатных ситуаций необходимо проверить рабочую ширину стальной полосы, состояние предварительного изгиба кромки, положение линии подачи, угол малого ролика и т. д. на предмет изменений и своевременно принять корректирующие меры.
4) Контроль стальных труб большого диаметра с прямым швом: Все сварные швы проверяются автоматическими дефектоскопами непрерывного действия в режиме реального времени для обеспечения 100% неразрушающего контроля спиральных сварных швов. При обнаружении дефектов автоматически срабатывает сигнализация с нанесением отметок, и рабочие могут в любой момент скорректировать параметры процесса для своевременного устранения дефектов. При номинальном диаметре D≥426 мм внутренние дефекты стальной трубы должны быть устранены путем внутренней сварки; при D≤426 мм внутренние дефекты могут быть устранены снаружи. После ремонта сварные швы шлифуются, и остаточная толщина стенки после шлифовки должна находиться в пределах заданного диапазона допустимой толщины стенки. Перед передачей отремонтированной стальной трубы на следующий этап необходимо тщательно проверить ее на наличие пропущенных или неучтенных дефектов. Только после подтверждения она может быть передана на следующий этап. Стальные сварные швы и места пересечения Т-образных соединений со спиральными сварными швами труб проверяются с помощью рентгеновского телевидения или пленки. Каждая стальная труба подвергается гидростатическому испытанию под давлением, при этом давление герметизируется по радиусу. Давление и время испытания строго контролируются микрокомпьютерным устройством для измерения давления воды в стальной трубе. Параметры испытания автоматически распечатываются и записываются.
Дата публикации: 03.01.2025