การวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อเทคโนโลยีท่อเชื่อมตามยาวความถี่สูง

พารามิเตอร์กระบวนการหลักของท่อเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูงปัจจัยต่างๆ เหล่านี้ประกอบด้วย ความร้อนในการเชื่อม แรงดันในการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม มุมเปิด ตำแหน่งและขนาดของขดลวดเหนี่ยวนำ ตำแหน่งของอิมพีแดนซ์ และอื่นๆ พารามิเตอร์เหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และกำลังการผลิตต่อหน่วยของท่อเชื่อมความถี่สูง การจับคู่พารามิเตอร์ต่างๆ เข้าด้วยกันจะช่วยให้ผู้ผลิตได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก

1. ความร้อนจากการเชื่อม
ในการเชื่อมท่อเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูงกำลังเชื่อมเป็นตัวกำหนดปริมาณความร้อนที่เข้าสู่การเชื่อม เมื่อสภาวะภายนอกคงที่และความร้อนที่ป้อนเข้าไม่เพียงพอ ขอบของแผ่นเชื่อมที่ได้รับความร้อนจะไม่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิในการเชื่อมได้ และยังคงรักษาโครงสร้างที่แข็งแกร่งเพื่อสร้างความเย็น การเชื่อมไม่สามารถหลอมรวมได้ การขาดการหลอมรวมที่เกิดจากความร้อนที่ป้อนเข้าในการเชื่อมนั้นน้อยเกินไป การขาดการหลอมรวมนี้มักปรากฏให้เห็นในรูปแบบของความล้มเหลวในการทดสอบการทำให้แบนราบ ท่อเหล็กแตกในระหว่างการทดสอบไฮโดรสแตติก หรือการแตกร้าวของรอยเชื่อมเมื่อยืดท่อเหล็ก ซึ่งเป็นข้อบกพร่องที่ร้ายแรง นอกจากนี้ ความร้อนที่ป้อนเข้าในการเชื่อมยังได้รับผลกระทบจากคุณภาพของขอบของแผ่นเชื่อมด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อมีเสี้ยนที่ขอบของแผ่นเชื่อม เสี้ยนจะทำให้เกิดการติดไฟก่อนที่จะเข้าสู่จุดเชื่อมของลูกกลิ้งบีบ ส่งผลให้สูญเสียกำลังในการเชื่อมและความร้อนที่ป้อนเข้าลดลง ส่งผลให้รอยเชื่อมไม่หลอมรวมหรือรอยเชื่อมเย็น เมื่อความร้อนเข้าสูงเกินไป ขอบของแผ่นเชื่อมที่ได้รับความร้อนจะร้อนเกินอุณหภูมิในการเชื่อม ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไปหรืออาจถึงขั้นไหม้เกรียม และรอยเชื่อมจะแตกร้าวหลังจากรับแรงดึง รอยพองและรูที่เกิดจากความร้อนเข้าสูงเกินไปส่วนใหญ่มักเกิดจากความล้มเหลวของการทดสอบการแบนราบ 90° ความล้มเหลวของการทดสอบแรงกระแทก และท่อเหล็กแตกหรือรั่วระหว่างการทดสอบระบบไฮดรอลิก

2. แรงดันในการเชื่อม (ปริมาณที่ลดลง)
แรงดันในการเชื่อมเป็นพารามิเตอร์หลักของกระบวนการเชื่อม หลังจากที่ขอบของแผ่นโลหะถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิการเชื่อม อะตอมของโลหะจะรวมตัวกันภายใต้การทำงานของลูกกลิ้งบีบเพื่อสร้างรอยเชื่อม ขนาดของแรงดันในการเชื่อมมีผลต่อความแข็งแรงและความเหนียวของรอยเชื่อม หากแรงดันในการเชื่อมต่ำเกินไป ขอบเชื่อมจะไม่สามารถหลอมรวมได้อย่างสมบูรณ์ และออกไซด์ของโลหะที่เหลืออยู่ในรอยเชื่อมจะไม่สามารถถูกปล่อยออกมาเป็นก้อน ซึ่งจะลดความต้านทานแรงดึงของรอยเชื่อมลงอย่างมากและทำให้รอยเชื่อมแตกได้ง่ายหลังจากรับแรงดึง หากแรงดันในการเชื่อมสูงเกินไป โลหะส่วนใหญ่ที่ถึงจุดอุณหภูมิการเชื่อมจะถูกอัดรีด ซึ่งไม่เพียงแต่ลดความแข็งแรงและความเหนียวของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยเชื่อมภายในและภายนอกที่มากเกินไป หรือรอยเชื่อมแบบทับ (Lap Welding) โดยทั่วไปแล้ว แรงดันในการเชื่อมจะถูกวัดและประเมินโดยการเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กก่อนและหลังลูกกลิ้งรีด รวมถึงขนาดและรูปร่างของรอยเชื่อม ผลของแรงรีดเชื่อมต่อรูปร่างของรอยเชื่อม ปริมาณการเชื่อมที่ไหลออกมามากเกินไป สะเก็ดโลหะมีขนาดใหญ่และโลหะหลอมเหลวถูกไหลออกมา เสี้ยนมีขนาดใหญ่และพลิกคว่ำทั้งสองด้านของรอยเชื่อม ปริมาณการเชื่อมที่ไหลออกมาน้อยเกินไป แทบจะไม่มีสะเก็ดโลหะ เสี้ยนมีขนาดเล็กและเสี้ยนสะสม เมื่อปริมาณการเชื่อมปานกลาง เสี้ยนที่ไหลออกมาจะตั้งตรง โดยทั่วไปความสูงจะถูกควบคุมไว้ที่ 2.5-3 มม. หากควบคุมปริมาณการเชื่อมที่ไหลออกมาได้อย่างถูกต้อง มุมของแนวเชื่อมจะสมมาตรกันทั้งด้านบนและด้านล่าง ซ้ายและขวา และมุมจะอยู่ที่ 55-65 องศา รูปร่างของแนวเชื่อมเมื่อควบคุมปริมาณการเชื่อมที่ไหลออกมาอย่างเหมาะสม

3. ความเร็วในการเชื่อม
ความเร็วในการเชื่อมยังเป็นปัจจัยหลักของกระบวนการเชื่อม ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบทำความร้อน ความเร็วในการเสียรูปของรอยเชื่อม และความเร็วในการตกผลึกของอะตอมโลหะ สำหรับการเชื่อมความถี่สูง คุณภาพการเชื่อมจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วในการเชื่อม เนื่องจากระยะเวลาในการให้ความร้อนที่สั้นลงทำให้ความกว้างของบริเวณขอบของรอยเชื่อมแคบลง และลดระยะเวลาในการเกิดออกไซด์ของโลหะ หากความเร็วในการเชื่อมลดลง ไม่เพียงแต่บริเวณขอบของรอยเชื่อมจะกว้างขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของรอยเชื่อมด้วย กล่าวคือ ความกว้างของบริเวณหลอมละลายจะกว้างขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของความร้อนขาเข้า และการเกิดเสี้ยนภายในก็จะใหญ่ขึ้นด้วย ความกว้างของแนวเชื่อมที่ความเร็วการเชื่อมที่แตกต่างกัน ในการเชื่อมความเร็วต่ำ การเชื่อมทำได้ยากเนื่องจากความร้อนขาเข้าลดลง ในขณะเดียวกัน คุณภาพของขอบแผ่นเชื่อมและปัจจัยภายนอกอื่นๆ เช่น แม่เหล็กของตัวต้านทาน ขนาดมุมเปิด ฯลฯ มักได้รับผลกระทบจากการเชื่อมด้วย จึงทำให้เกิดข้อบกพร่องต่างๆ ได้ง่าย ดังนั้นในระหว่างการเชื่อมความถี่สูง ควรเลือกความเร็วในการเชื่อมที่เร็วที่สุดสำหรับการผลิตตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ภายใต้เงื่อนไขที่อนุญาตตามความจุต่อหน่วยและอุปกรณ์เชื่อม