Регулировка положения высокочастотной индукционной катушкипрямошовная стальная труба:
Частота возбуждения прямошовных стальных труб обратно пропорциональна квадратному корню из ёмкости и индуктивности в цепи возбуждения или пропорциональна квадратному корню из напряжения и тока. Изменение ёмкости, индуктивности или напряжения и тока в цепи позволяет регулировать частоту возбуждения для достижения желаемой температуры пайки. Для низкоуглеродистой стали температура сварки поддерживается в диапазоне 1250–1460 °C, что соответствует требованиям по проплавлению при толщине стенки трубы 3–5 мм. Кроме того, температуру сварки можно регулировать, регулируя скорость сварки.
Высокочастотная индукционная катушка должна располагаться как можно ближе к положению отжимного ролика. Если индукционная катушка находится далеко от экструзионного ролика, эффективное время нагрева увеличивается, зона термического влияния становится шире, а прочность сварного шва уменьшается; в противном случае кромка сварного шва недостаточно прогревается, и форма после экструзии получается плохой. Сопротивление представляет собой один или группу специальных магнитных стержней для сварных труб. Площадь поперечного сечения сопротивления обычно должна быть не менее 70% от внутреннего диаметра стальной трубы. Возникает эффект близости, и тепло вихревых токов концентрируется вблизи края сварного шва трубной заготовки, нагревая край трубной заготовки до температуры сварки. Сопротивление протаскивается в трубной заготовке стальной проволокой, и его центральное положение должно быть относительно фиксировано вблизи центра экструзионного ролика. При запуске, из-за быстрого движения трубной заготовки, резистор изнашивается за счет трения о внутреннюю стенку трубной заготовки и требует частой замены.
После того, как два края трубной заготовки нагреты до температуры сварки, нефтяная оболочка сжимается экструзионным роликом, образуя общие металлические зерна, которые проникают и кристаллизуются друг в друга, и, наконец, образуют прочный сварной шов. Если усилие выдавливания слишком мало, количество образованных общих кристаллов будет небольшим, прочность металла шва снизится, и после напряжения возникнут трещины; сварной шов будет образовывать сварные рубцы после сварки и выдавливания. Метод заключается в том, что инструмент закрепляют на раме, и быстрое движение свариваемой трубы будет соскабливать сварные рубцы. Заусенцы внутри сварной трубы, как правило, не образуются. Если усилие выдавливания слишком велико, металл в расплавленном состоянии будет выдавливаться из шва, что не только снижает прочность сварного шва, но и приводит к образованию большого количества внутренних и внешних заусенцев и даже вызывает такие дефекты, как сварные наплывы.
При недостаточном подводимом нагреве кромка сварного шва не может достичь температуры сварки, и структура металла остается твердой, образуя неполное сплавление или неполное провар; при недостаточном подводимом нагреве кромка сварного шва превышает температуру сварки, что приводит к перегреву. Пригорание или капание приводит к образованию расплавленной раковины в сварном шве. Температура сварки в основном зависит от тепловой мощности высокочастотных вихревых токов. Согласно соответствующей формуле, тепловая мощность высокочастотных вихревых токов в основном зависит от частоты тока, а тепловая мощность вихревых токов пропорциональна квадрату частоты возбуждения тока; а частота возбуждения тока зависит от напряжения возбуждения, влияния тока, емкости и индуктивности.
Технология производства прямошовных сварных труб проста, эффективность производства высока, себестоимость низкая, а разработка быстрая. Прочность сварных труб, как правило, выше, чем у прямошовных. Сварные трубы большего диаметра могут быть изготовлены из более узких заготовок, а сварные трубы другого диаметра могут быть изготовлены из заготовок одинаковой ширины. Однако по сравнению с прямошовными трубами той же длины длина сварного шва увеличивается на 30–100%, а скорость производства ниже. Поэтому для большинства сварных труб меньшего диаметра применяется прямошовная сварка, а для большинства сварных труб большого диаметра — сварка.
Сварные трубные изделия широко применяются в водоснабжении, нефтехимической и химической промышленности, электроэнергетике, сельскохозяйственном орошении и городском строительстве. Они входят в число 20 основных видов продукции, производимой нашей страной. Они используются для транспортировки жидкостей: водоснабжения и водоотведения. Для транспортировки газа: газа, пара, сжиженного углеводородного газа. В строительных целях: в качестве свайных труб, мостовых труб, труб для причалов, дорог, строительных конструкций и т. д.
Сплющивание и растрескивание труб, сваренных высокочастотной сваркой, обусловлено наличием сварочных микротрещин, включений твердых и хрупких фаз, а также крупнозернистой структуры.
Для обеспечения надлежащего контроля качества сварного шва предложено использовать понятие индекса трещинообразования от сварных включений. Его причиной, в основном, является недостаточная прочность, форма или пластичность сварного шва. При наличии в сварном шве небольших включений, влияющих на ударную вязкость, трещины в шве могут возникнуть только при сплющивании двух противоположных стенок стальной трубы вплотную к чугунной оболочке. Чтобы уменьшить трещинообразование, необходимо повысить вязкость шва и уменьшить количество включений в шве. Как же уменьшить количество включений в шве?
Во-первых, необходимо повысить чистоту сырья, снизить содержание фосфора и серы, а также уменьшить количество включений. Во-вторых, следует проверить кромку стальной полосы на наличие царапин, пятен ржавчины и грязи – это препятствует вытеканию расплавленного металла и может привести к появлению сварочных включений. Неравномерная толщина стенки, заусенцы и выпуклости, как правило, приводят к колебаниям сварочного тока и ухудшают качество сварки.
Время публикации: 12 мая 2023 г.