การประเมินและวินิจฉัยคุณภาพการเชื่อมท่อตะเข็บตรงความถี่สูงแบบออนไลน์อย่างรวดเร็ว

1. การตรวจจับคุณภาพการเชื่อมแบบรวดเร็วทางออนไลน์
1.1 การตรวจสอบการป้อนวัสดุ: เหล็กแผ่นที่เข้าสู่หน่วยขึ้นรูปท่อเชื่อมจะถูกตรวจสอบขนาดและคุณภาพขอบแผ่นอย่างละเอียด เพื่อให้แน่ใจว่าความกว้าง ความหนาของผนัง และทิศทางการป้อนแผ่นเหล็กเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการ โดยทั่วไปจะใช้เวอร์เนียร์คาลิเปอร์แบบดิจิทัล ไมโครมิเตอร์วัดความหนาแบบดิจิทัล และตลับเมตรในการวัดความกว้างและความหนาของผนังแผ่นเหล็กอย่างรวดเร็ว และตรวจสอบคุณภาพขอบแผ่นเหล็กอย่างรวดเร็วโดยใช้แผนภูมิเปรียบเทียบหรือเครื่องมือพิเศษ โดยทั่วไปความถี่ในการตรวจสอบจะกำหนดตามหมายเลขเตาหลอมหรือหมายเลขปริมาตร และจะวัดและบันทึกส่วนหัวและส่วนท้ายของแผ่นเหล็ก หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย จะต้องตรวจสอบขอบของเหล็กแผ่นด้วยเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่อง เช่น การแยกชั้นหรือรอยแตกบนเหล็กแผ่นและขอบที่ผ่านการแปรรูป ในขณะเดียวกัน ต้องป้องกันไม่ให้วัตถุดิบที่มีขอบที่ผ่านการแปรรูปได้รับความเสียหายทางกลที่ขอบของเหล็กแผ่นในระหว่างการขนส่งไปยังสายการผลิตท่อเชื่อม
1.2 การตรวจสอบการขึ้นรูป: หัวใจสำคัญของการขึ้นรูปแผ่นและแถบโลหะคือการป้องกันแรงดึงที่มากเกินไปบริเวณขอบของแถบโลหะเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยโค้งงอ รายการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องในการติดตั้งและการใช้งานเครื่องขึ้นรูป ได้แก่ การตรวจสอบและบันทึกขนาดและช่องว่างของลูกกลิ้งขึ้นรูป ลูกกลิ้งตกแต่ง และลูกกลิ้งปรับขนาดอย่างรวดเร็ว ตัวแปรเส้นรอบวงของแถบโลหะ การม้วนงอของขอบแถบโลหะ มุมการเชื่อม วิธีการประกบขอบแผ่นโลหะ ปริมาณการอัดขึ้นรูป ฯลฯ โดยทั่วไปจะใช้เวอร์เนียร์คาลิเปอร์แบบดิจิทัล เกจวัดมุม เกจวัดความหนา ตลับเมตร และเครื่องมือพิเศษที่เกี่ยวข้องสำหรับการวัดอย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่าตัวแปรควบคุมแต่ละตัวอยู่ในช่วงที่กำหนดโดยข้อกำหนดของกระบวนการผลิต
1.3 การตรวจสอบก่อนการเชื่อม: หลังจากปรับและบันทึกค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ของหน่วยขึ้นรูปแล้ว การตรวจสอบก่อนการเชื่อมส่วนใหญ่จะกำหนดคุณสมบัติและตำแหน่งของตัวตัดครีบภายในและภายนอก อุปกรณ์วัดความต้านทาน และเซ็นเซอร์ สภาพของของเหลวขึ้นรูป ค่าความดันอากาศ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเริ่มต้นใช้งานที่กำหนดโดยข้อกำหนดของกระบวนการ การวัดที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่จะอาศัยประสบการณ์ของผู้ปฏิบัติงาน เสริมด้วยสายวัดหรือเครื่องมือพิเศษ และทำการวัดและบันทึกอย่างรวดเร็ว
1.4 การตรวจสอบระหว่างการเชื่อม: ในระหว่างการเชื่อม ให้เน้นที่ค่าของพารามิเตอร์หลัก เช่น กำลังการเชื่อม กระแสไฟฟ้า และความเร็วในการเชื่อม โดยทั่วไป ค่าเหล่านี้จะถูกอ่านและบันทึกโดยตรงจากเซ็นเซอร์หรือเครื่องมือเสริมที่เกี่ยวข้องในเครื่อง ตามขั้นตอนการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง การตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์การเชื่อมหลักเป็นไปตามข้อกำหนดของข้อกำหนดกระบวนการก็เพียงพอแล้ว
1.5 การตรวจสอบหลังการเชื่อม: การตรวจสอบหลังการเชื่อมจำเป็นต้องให้ความสนใจกับปรากฏการณ์การเชื่อม เช่น สภาพประกายไฟในการเชื่อมและลักษณะของครีบหลังการเชื่อม โดยทั่วไปแล้ว สีของรอยเชื่อม สภาพประกายไฟ ลักษณะของครีบภายในและภายนอก สีของบริเวณที่ร้อน และความหนาของผนังที่ลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปในระหว่างการเชื่อม เป็นรายการตรวจสอบที่สำคัญ การตรวจสอบส่วนใหญ่จะอาศัยประสบการณ์การผลิตจริงของผู้ปฏิบัติงาน โดยใช้การสังเกตด้วยตาเปล่าและเสริมด้วยแผนภาพเปรียบเทียบที่เกี่ยวข้องเพื่อวัดและบันทึกอย่างรวดเร็ว และตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องเป็นไปตามข้อกำหนดของข้อกำหนดกระบวนการ
1.6 การตรวจสอบทางโลหะวิทยา: เมื่อเปรียบเทียบกับขั้นตอนการตรวจสอบอื่นๆ การตรวจสอบทางโลหะวิทยาเป็นขั้นตอนที่ดำเนินการได้ยากในสถานที่จริง โดยทั่วไปใช้เวลานาน และส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิต ดังนั้น การปรับปรุงกระบวนการตรวจสอบทางโลหะวิทยา เพิ่มประสิทธิภาพการตรวจสอบ และทำให้สามารถประเมินผลได้อย่างรวดเร็ว จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ
1.6.1 การเพิ่มประสิทธิภาพของจุดเก็บตัวอย่าง: ในการเลือกจุดเก็บตัวอย่าง โดยทั่วไปจะมีจุดเก็บตัวอย่างจากท่อสำเร็จรูป จุดเก็บตัวอย่างจากการตัดด้วยเลื่อยวงเดือน และจุดเก็บตัวอย่างก่อนการปรับขนาด เนื่องจากการระบายความร้อนและการปรับขนาดมีผลต่อคุณภาพการเชื่อมเพียงเล็กน้อย จึงแนะนำให้เก็บตัวอย่างก่อนการปรับขนาด ในแง่ของวิธีการเก็บตัวอย่าง โดยทั่วไปจะใช้การตัดด้วยแก๊ส เลื่อยโลหะ หรือล้อเจียรแบบมือ เนื่องจากพื้นที่เก็บตัวอย่างก่อนการปรับขนาดมีจำกัด จึงแนะนำให้ใช้ล้อเจียรไฟฟ้าในการตัดตัวอย่าง สำหรับท่อผนังหนา ประสิทธิภาพการเก็บตัวอย่างด้วยการตัดด้วยแก๊สจะสูงกว่า และแต่ละบริษัทสามารถออกแบบเครื่องมือพิเศษที่เกี่ยวข้องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บตัวอย่างได้ ในแง่ของขนาดตัวอย่าง เพื่อลดพื้นที่การตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพการเตรียมตัวอย่าง โดยทั่วไปตัวอย่างจะมีขนาด 20 มม. × 20 มม. ขึ้นไป โดยยังคงรักษาความสมบูรณ์ของการเชื่อมไว้ สำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบตั้งตรง เมื่อทำการเก็บตัวอย่าง พื้นผิวที่ตรวจสอบควรขนานกับด้านตรงข้ามให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อความสะดวกในการวัดโฟกัส
1.6.2 การปรับปรุงกระบวนการเตรียมตัวอย่าง: โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการเตรียมตัวอย่างจะใช้การขัดและขัดเงาด้วยมือสำหรับตัวอย่างทางโลหะวิทยา เนื่องจากความแข็งของท่อเชื่อมส่วนใหญ่ต่ำ จึงสามารถใช้กระดาษทรายเบอร์ 60, 200, 400 และ 600 ในการขัดด้วยน้ำ จากนั้นใช้ผ้าขัดที่มีอนุภาคเพชรขนาด 3.5 ไมโครเมตรในการขัดหยาบเพื่อลบรอยขีดข่วนที่มองเห็นได้ แล้วใช้ผ้าขัดเงาขนสัตว์ชุบน้ำหรือแอลกอฮอล์ในการขัดละเอียด หลังจากได้พื้นผิวตรวจสอบที่สะอาดและเงางามแล้ว ให้เป่าแห้งด้วยลมร้อนจากไดร์เป่าผมโดยตรง หากอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอยู่ในสภาพดี กระดาษทรายและวัสดุอื่นๆ ถูกเตรียมไว้อย่างเหมาะสม และกระบวนการต่างๆ เชื่อมต่อกันได้สะดวก การเตรียมตัวอย่างสามารถทำเสร็จได้ภายใน 5 นาที
1.6.3 การปรับปรุงกระบวนการกัดกร่อน: การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของรอยเชื่อมส่วนใหญ่จะตรวจจับความกว้างตรงกลางและมุมของแนวเชื่อมในบริเวณรอยเชื่อม ในทางปฏิบัติ จะใช้สารละลายกรดพิคริกอิ่มตัวยิ่งยวดที่ให้ความร้อนประมาณ 70°C และกัดกร่อนจนกว่าแสงจะหายไปก่อนนำออก หลังจากเช็ดคราบบนพื้นผิวที่กัดกร่อนด้วยสำลีซับน้ำแล้ว ให้ล้างออกด้วยแอลกอฮอล์และเป่าให้แห้งด้วยลมร้อนจากเครื่องเป่าผม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเตรียม สามารถเทกรดพิคริกลงในบีกเกอร์ขนาดใหญ่ เติมน้ำและผงซักฟอกหรือสบู่เหลวเล็กน้อย (เพื่อทำหน้าที่เป็นสารลดแรงตึงผิว) แล้วคนให้เข้ากันจนได้สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง (โดยมีผลึกตกตะกอนที่ก้นบีกเกอร์อย่างชัดเจน) และเก็บไว้ใช้ เมื่อใช้งานจริง หลังจากคนและตะกอนที่ก้นบีกเกอร์ลอยขึ้นแล้ว ให้เทสารละลายลงในบีกเกอร์ขนาดเล็กเพื่อให้ความร้อนและสามารถใช้งานได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกัดกร่อน สามารถให้ความร้อนแก่สารละลายกัดกร่อนล่วงหน้าจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดตามเวลาส่งมอบตัวอย่างการผลิตก่อนการทดสอบ และรักษาอุณหภูมิให้คงที่เพื่อใช้งาน หากต้องการเร่งการกัดกร่อนให้เร็วขึ้น สามารถเพิ่มอุณหภูมิความร้อนได้ถึงประมาณ 85°C ผู้ทดสอบที่มีทักษะสามารถดำเนินการกระบวนการกัดกร่อนให้เสร็จสิ้นภายใน 1 นาที หากต้องการวัดโครงสร้างและขนาดของเม็ดเกรน สามารถใช้สารละลายกรดไนตริก 4% ในแอลกอฮอล์เพื่อเร่งการกัดกร่อนได้เช่นกัน
1.6.4 การปรับปรุงกระบวนการตรวจสอบ: กระบวนการตรวจสอบทางโลหะวิทยาประกอบด้วย การตรวจสอบแนวเชื่อม การตรวจสอบแนวการไหล การตรวจสอบรูปร่างของส่วนโค้งเอว การประเมินโครงสร้างทางโลหะวิทยาและโครงสร้างแบบแถบของวัสดุฐานและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และการจัดระดับขนาดเกรน โดยการตรวจสอบแนวเชื่อมประกอบด้วย การรวมตัวของแนวเชื่อม ความกว้างด้านใน ด้านกลาง และด้านนอก ความเอียงของแนวเชื่อม เป็นต้น การตรวจสอบแนวการไหลประกอบด้วย มุมการไหลด้านบน ด้านล่าง ด้านซ้าย และด้านขวา ค่าสุดขีดของมุมการไหล การเบี่ยงเบนของจุดศูนย์กลางการไหล รูปแบบตะขอ ยอดคู่ของการไหล เป็นต้น การตรวจสอบรูปร่างของส่วนโค้งเอวประกอบด้วย ความกว้างด้านใน ด้านกลาง และด้านนอก ความคลาดเคลื่อนของครีบ การเยื้องศูนย์ เป็นต้น ทั้งรูปร่างของส่วนโค้งเอวและแนวเชื่อมสามารถบ่งบอกถึงพลังงานการเชื่อมและลักษณะแรงดันการอัดขึ้นรูปได้ ในขณะที่รูปร่างของส่วนโค้งเอวยังเกี่ยวข้องกับความหนาของแผ่นเหล็ก สภาพขอบ ความถี่ในการเชื่อม เป็นต้น และเป็นการยากที่จะระบุขอบเขตการวัดได้อย่างแม่นยำหลังจากเกิดการกัดกร่อน และมีข้อผิดพลาดในการวัด โครงสร้างทางโลหะวิทยาและระดับโครงสร้างแบบแถบของวัสดุต้นกำเนิด ระดับขนาดเกรนของวัสดุต้นกำเนิด ฯลฯ ได้รับการตรวจสอบแล้วในระหว่างการรับวัตถุดิบขาเข้า และสามารถใช้เป็นรายการอ้างอิงในระหว่างการตรวจสอบรอยเชื่อมแบบออนไลน์ได้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบ จำเป็นต้องปรับปรุงรายการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องให้เหมาะสมกับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ขอแนะนำให้ให้ความสำคัญกับการตรวจสอบแนวเชื่อมและรูปร่างของเส้นเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจสอบตัวบ่งชี้หลักสองตัว ได้แก่ ความกว้างตรงกลางของแนวเชื่อมและมุมของเส้นเชื่อม โดยทั่วไปแล้ว มุมของเส้นเชื่อมในสี่ทิศทาง ได้แก่ ด้านบน ด้านล่าง ด้านซ้าย และด้านขวาของบริเวณรอยเชื่อม จะวัดที่ 1/4 ของความหนาของผนัง และความกว้างตรงกลางของแนวเชื่อมจะวัดโดยการขยายภาพประมาณ 100 เท่า เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบ ขอแนะนำให้ติดตั้งกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาพร้อมซอฟต์แวร์วิเคราะห์และวัดที่เกี่ยวข้องสำหรับการวัดความยาวและมุมอย่างรวดเร็ว หากไม่สามารถตั้งค่าได้ สามารถวัดได้โดยใช้มาตราส่วนในช่องมองภาพ หรือพิมพ์ภาพด้วยกำลังขยายคงที่ แล้ววัดด้วยไม้บรรทัดหรือเกจวัด การวัดข้อมูลหลักสองอย่างข้างต้นโดยปกติจะใช้เวลาประมาณ 1 นาทีสำหรับผู้ทำการทดลอง ข้อมูลอื่นๆ ก็สามารถวัดได้อย่างรวดเร็วเช่นกันตามข้อกำหนดเฉพาะที่เกี่ยวข้อง
1.7 การตรวจสอบตัวอย่างขนาดใหญ่: จากข้อมูลการตรวจสอบตัวอย่างขนาดเล็ก จะทำการปรับปรุงท่อส่งให้ดียิ่งขึ้น และหลังจากปรับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องและตรงตามข้อกำหนดของข้อกำหนดกระบวนการแล้ว จะต้องนำตัวอย่างท่อเหล็กขนาดที่กำหนดมาทดสอบกระบวนการ ตัวอย่างการทดสอบประสิทธิภาพกระบวนการประกอบด้วย การทดสอบการแบน การทดสอบการดัด การทดสอบการขยายตัว การทดสอบการม้วน การทดสอบการบิด การทดสอบแรงดันตามยาว การทดสอบการขยายตัว การทดสอบแรงดันน้ำ การทดสอบการผ่านภายใน ฯลฯ โดยทั่วไป ตามมาตรฐานหรือข้อกำหนดของผู้ใช้ จะมีการนำตัวอย่างมาทดสอบใกล้กับสายการผลิตตามขั้นตอนการปฏิบัติงาน และการตัดสินด้วยสายตาก็เพียงพอแล้ว
1.8 การตรวจสอบสายการผลิตเต็มรูปแบบ: การตรวจสอบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นดำเนินการตามการสุ่มตัวอย่างของข้อกำหนดหรือมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะมีการตรวจสอบตกหล่น เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของท่อเชื่อมสำเร็จรูป ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการทดสอบแบบไม่ทำลายแบบออนไลน์ ในการผลิตท่อเชื่อม วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค การทดสอบด้วยกระแสไหลวน การทดสอบด้วยสนามแม่เหล็ก และการทดสอบด้วยรังสี อุปกรณ์ตรวจจับข้อบกพร่องต่างๆ มีระบบตรวจจับที่สมบูรณ์ และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการควบคุมแบบดิจิทัลและคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ ผู้ตรวจสอบเพียงแค่ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ตรวจสอบทำงานได้ตามปกติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง ตรวจสอบความเสถียรของคุณภาพการเชื่อม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการตรวจสอบตกหล่น และแยกท่อเชื่อมที่ชำรุดเกินมาตรฐานออกให้ทันเวลา

2. การประเมินและวินิจฉัยคุณภาพการเชื่อมออนไลน์อย่างรวดเร็ว
2.1 การประเมินและการวินิจฉัยอย่างรวดเร็วในขั้นตอนการปรับเครื่องจักรเบื้องต้น: ตัวชี้วัดการประเมินหลักในขั้นตอนการปรับเครื่องจักรเบื้องต้น ได้แก่ ตัวแปรเชิงมิติ (เช่น แผ่น ท่อ ช่องว่าง ปริมาตรการอัดขึ้นรูป ตำแหน่ง ความสูง และมุมของชิ้นส่วน ฯลฯ) ตัวแปรเชิงเครื่องมือ (สภาวะของของเหลวหล่อขึ้นรูป กำลัง กระแสไฟฟ้า และความเร็ว ฯลฯ) และตัวแปรเชิงภาพ (วิธีการเชื่อมต่อแผ่นและรูปแบบการเชื่อม ฯลฯ) ตัวแปรเชิงมิติและตัวแปรเชิงเครื่องมือสามารถตัดสินได้โดยตรงโดยการเปรียบเทียบค่าที่วัดได้ตามช่วงตัวเลขที่กำหนดโดยข้อกำหนดของกระบวนการจริง ตัวแปรเชิงภาพโดยทั่วไปแล้วผู้ปฏิบัติงานจะต้องเปรียบเทียบคำอธิบายที่เกี่ยวข้องหรือแบบร่างอ้างอิงในระหว่างการประมวลผล และทำการประเมินและวินิจฉัยอย่างรวดเร็วโดยอาศัยประสบการณ์จริงของผู้ปฏิบัติงาน
2.1.1 การประเมินและวินิจฉัยประกายไฟจากการเชื่อมอย่างรวดเร็ว: โดยทั่วไปแล้ว สภาวะการเชื่อมที่ไม่มีประกายไฟจำนวนมากและไม่มีคราบดำถือเป็นสภาวะปกติ คราบดำอาจเกิดจากกำลังการเชื่อมต่ำเกินไปหรือความเร็วในการเชื่อมสูงเกินไป และประกายไฟกระเด็นจำนวนมากอาจเกิดจากกำลังการเชื่อมสูงเกินไป หรือระยะห่างระหว่างจุดเชื่อมและจุดอัดขึ้นรูป หรือมุมการเชื่อมแคบเกินไป
2.1.2 การประเมินและการวินิจฉัยรอยเชื่อมอย่างรวดเร็ว: สีของรอยเชื่อมที่เพิ่งออกมาจากลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปจะเป็นสีส้มแดง หากเป็นสีแดงและขาว แสดงว่าอุณหภูมิ (กำลังไฟ) สูงเกินไป และหากเป็นสีแดงเข้ม แสดงว่าอุณหภูมิ (กำลังไฟ) ต่ำเกินไป รอยเชื่อมควรตรงและสม่ำเสมอ ความกว้างของรอยเชื่อมควรมาก ความสูงควรน้อย ด้านบนควรมันเงาและเรียบ และมีจุดนูนที่มีการกระจายตัวไม่ต่อเนื่องเล็กน้อยตามแนวเส้น แสดงว่าอุณหภูมิและการอัดขึ้นรูปอยู่ในระดับปานกลาง พิจารณาจากขนาดของรอยเชื่อมที่ยื่นออกมาทั้งด้านในและด้านนอกของรอยเชื่อมว่ามีความคล้ายคลึงกันหรือไม่ ว่าความร้อนที่ขอบของวัสดุสม่ำเสมอหรือไม่ หากรอยเชื่อมด้านนอกหนากว่า แสดงว่าอุณหภูมิความร้อนที่ขอบด้านนอกสูงกว่าขอบด้านใน ในทางกลับกัน หากขอบด้านในสูงกว่า อุณหภูมิความร้อนที่ขอบด้านในจะสูงกว่า เมื่อวัสดุหลอมเหลวที่ถูกดันออกมาจากครีบด้านนอกไม่ได้อยู่ตรงกลาง หรือครีบด้านในแตกหรือร้าวเป็นช่วงๆ และตำแหน่งของเครื่องมืออยู่ในเกณฑ์ปกติ ก็สามารถสรุปได้ว่ารอยต่อของแผ่นโลหะมีขอบที่ไม่ถูกต้อง
2.1.3 การประเมินและวินิจฉัยสีของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) อย่างรวดเร็ว: หลังจากกำจัดครีบภายนอกแล้ว จะมีเส้นสีน้ำเงินบางๆ ที่ชัดเจนและต่อเนื่องอยู่ทั้งสองด้านของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน มาตรฐานการประเมินคือ สีในบริเวณระหว่างเส้นทั้งสองจะค่อยๆ จางลง และมีความสม่ำเสมอตามแนวแกน หากสีของ HAZ เป็นสีน้ำเงินสม่ำเสมอ แสดงว่าอุณหภูมิในการเชื่อมสูงเกินไป หากสีจางลง แสดงว่าอุณหภูมิในการเชื่อมต่ำเกินไป หากความกว้างหรือรูปร่างของแนวเชื่อมภายนอกเปลี่ยนแปลงไปหลังจากกำจัดครีบแล้ว สามารถอนุมานได้ว่าแผ่นโลหะเชื่อมต่อผิดด้าน
2.2 การประเมินและวินิจฉัยอย่างรวดเร็วสำหรับการทดสอบตัวอย่างขนาดเล็ก:
2.2.1 การประเมินและวินิจฉัยแนวเชื่อมอย่างรวดเร็ว: ปัจจุบันยังไม่มีข้อกำหนดที่เป็นเอกภาพเกี่ยวกับการควบคุมความกว้างของแนวเชื่อมในประเทศต่างๆ มาตรฐานที่มีอยู่โดยทั่วไปเป็นมาตรฐานการควบคุมภายในของแต่ละองค์กร ตัวอย่างเช่น บริษัท Nippon Steel ของญี่ปุ่นกำหนดความกว้างของแนวเชื่อมไว้ที่ 0.02~0.2 มม. บริษัท Kawasaki ของญี่ปุ่นกำหนดไว้ที่ 0.07~0.13 มม. ประเทศเยอรมนีกำหนดไว้ที่ 0.02~0.12 มม. และบริษัท PSP ของเกาหลีใต้กำหนดไว้ที่ 0.05~0.3 มม. อุตสาหกรรมท่อเชื่อมของประเทศเราเคยเชื่อว่าการควบคุมความกว้างของแนวเชื่อมที่ 0.02-0.11 มม. นั้นเหมาะสมที่สุด เอกสารบางฉบับยังแนะนำว่าควรตั้งค่ามาตรฐานความกว้างของแนวเชื่อมเป็นค่ามาตรฐาน: fn=0.02-0.14 มม., f0≈fi=1.3-3fn; ค่าเตือน: fn=0.01-0.02 มม. หรือ fn=0.14-0.17 มม., f0≈fi=3-4fn; ค่าต้องห้าม: fn＜0.01 มม. หรือ fn＞0.17 มม., f0≈fi＞4fn มาตรฐานการประเมินการเบี่ยงเบนหรือการบิดเบี้ยวของแนวเชื่อมคือ S≤t/10 โดยทั่วไปแล้ว ไม่อนุญาตให้ความยาวของสิ่งเจือปนเดี่ยวในบริเวณแนวเชื่อม ≥0.05t และไม่อนุญาตให้มีสิ่งเจือปนในบริเวณ 15% ที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวด้านในและด้านนอก มาตรฐานการยอมรับเฉพาะสามารถกำหนดได้โดยแต่ละองค์กรหลังจากหารือและวิเคราะห์โดยอิงจากแนวทางการผลิตของตนเอง รูปร่างของแนวเชื่อมมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น พลังงานป้อนเข้าในการเชื่อม ขนาดของแรงดันอัดในการเชื่อม และความเร็วในการเชื่อม และเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการวัดคุณภาพของการเชื่อม
ผลเสียที่เกิดขึ้น แนวเชื่อมหนา อุณหภูมิการเชื่อมสูงเกินไป ทำให้เกิดการลดคาร์บอนที่ผิวโลหะมากขึ้น ในกรณีส่วนใหญ่เกิดจากแรงดันการอัดรีดไม่เพียงพอ มักเกิดจุดสีเทาหรือสิ่งเจือปนออกไซด์ที่เห็นได้ชัดตรงกลางแนวเชื่อม รูปทรงไม่ดี การวินิจฉัยสาเหตุ แนวเชื่อมบาง แรงดันการอัดรีดมากเกินไป ทำให้โลหะหลอมเหลวถูกบีบออกมากเกินไป รอยเชื่อมมีแนวโน้มที่จะเกิดการเชื่อมเย็นและล้มเหลวในการทดสอบการแบน แนวเชื่อมไม่สม่ำเสมอ แรงดันการอัดรีดไม่สมดุลอย่างมาก มีแนวเชื่อมหรือแนวเชื่อมรูปตัว S ที่เอียงไปในทิศทางต่างๆ การเสียรูปทางความร้อนที่ซับซ้อน และความเครียดภายในสูง มีสิ่งเจือปนออกไซด์หรือจุดสีเทาในแนวเชื่อม ความขนานของขอบแผ่นไม่ดีหรือแรงดันการอัดรีดน้อยเกินไป ทำให้ชั้นผิวโลหะออกซิไดซ์ของขอบแผ่นไม่สามารถถูกบีบออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ จุดสีเทาหรือสิ่งเจือปนออกไซด์มักกลายเป็นแหล่งที่มาของการแตกร้าวของรอยเชื่อม
2.2.2 การประเมินและการวินิจฉัยแนวการไหลอย่างรวดเร็ว: แนวการไหลเป็นลักษณะทางโลหะวิทยาที่สำคัญที่สุดในการประเมินคุณภาพการเชื่อม เป็นรูปทรงพิเศษของโครงสร้างผลึกที่เกิดจากการอัดขึ้นรูปของโลหะหลอมเหลวหรือกึ่งหลอมเหลวเฉพาะที่ภายใต้สภาวะการเชื่อม เป็นการสะท้อนปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น ขนาดแรงอัดขึ้นรูป ทิศทางการอัดขึ้นรูป ความร้อนที่ป้อนเข้า และความเร็วในการเชื่อม ในปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานที่เป็นเอกภาพสำหรับมุมยกของแนวการไหลในประเทศต่างๆ แต่ละประเทศใช้มาตรฐานการควบคุมภายในของตนเอง ตัวอย่างเช่น บริษัท Nippon Steel ของญี่ปุ่นกำหนดไว้ที่ 40°~70° เยอรมนีกำหนดว่าผนังด้านในคือ 60° และผนังด้านนอกคือ 65° และข้อมูลที่เกี่ยวข้องในประเทศของฉันระบุว่าคือ 50°~70° นอกจากนี้ยังมีเอกสารที่เสนอว่ามาตรฐานการประเมินมุมแนวการไหลสามารถปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้ได้ นั่นคือ ค่ามาตรฐาน: 45°~75° ความแตกต่างสูงสุด ≤10° ค่าเตือน: 40°~45° หรือ 75°~80° ความแตกต่างสูงสุด 10°~15°; ค่าห้าม: <40° หรือ >85° ความแตกต่างสูงสุด ≥15° ไม่ควรมีการแยกตัวเป็นรูปตะขอในบริเวณแนวการไหลในการเชื่อม และระยะห่างระหว่างเส้นศูนย์กลางของแนวการไหลกับเส้นศูนย์กลางของความหนาผนังควรเป็นไปตาม...
หากขอบแผ่นโลหะไม่ขนานกัน จะทำให้เกิดการเยื้องศูนย์ในการเชื่อมได้ง่าย ส่งผลให้โลหะเชื่อมสูญเสียไปในทิศทางเดียวและเกิดการกระจุกตัวของความเค้น อีกทั้งยังเพิ่มโอกาสในการเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมด้วย หากขอบแผ่นโลหะไม่ขนานกัน การกระจายแรงดันความถี่สูงจะไม่สม่ำเสมอ ความแตกต่างของอุณหภูมิเฉพาะจุดจะมาก และขอบแผ่นโลหะจะไม่สามารถสัมผัสกันได้อย่างพร้อมเพรียงกันเพื่อให้ได้การเชื่อมที่แน่นหนา
เมื่อขอบแผ่นโลหะปรากฏเป็นรูปตัว “V” ในเชิงบวก ขอบด้านในของรอยเชื่อมควรสัมผัสกับขอบด้านนอก ดังนั้นความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าของขอบด้านในจึงควรมากกว่า และอุณหภูมิความร้อนก็ควรสูงกว่าขอบด้านนอกด้วย ภายใต้เงื่อนไขแรงดันการอัดขึ้นรูปเดียวกัน มุมยกตัวของเส้นกระแสโลหะของผนังด้านในที่สัมผัสก่อนจะมีขนาดใหญ่กว่า ในขณะที่มุมยกตัวของเส้นกระแสโลหะของผนังด้านนอกจะมีขนาดเล็กกว่า และในกรณีที่รุนแรง อาจไม่มีเส้นกระแสปรากฏให้เห็นเลย
ในทางตรงกันข้าม เมื่อขอบแผ่นโลหะมีลักษณะเป็นรูปตัว “V” คว่ำ ครีบด้านนอกจะมีขนาดใหญ่กว่าครีบด้านใน และมุมการไหลของโลหะด้านนอกจะมีขนาดใหญ่กว่าผนังด้านในของท่อเชื่อมอย่างเห็นได้ชัด ความขนานที่ไม่เหมาะสมของขอบแผ่นโลหะอาจทำให้ขอบของแผ่นโลหะที่รีดงอ ซึ่งทำให้ขอบเป็นคลื่นได้ง่ายและเพิ่มแนวโน้มที่จะเกิดจุดสีเทา ในขณะเดียวกัน รอยเชื่อมอาจเคลื่อนที่ระหว่างการขึ้นรูปและต่อเนื่องไปยังจุดเชื่อม ซึ่งจะทำให้โลหะเชื่อมที่แข็งตัวแล้วเกิดการเชื่อมหรือแตกร้าว
2.2.3 การประเมินและการวินิจฉัยอย่างรวดเร็วของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและรายการอื่นๆ: ความกว้างของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิการเชื่อม แรงดันการอัดขึ้นรูป ความหนาของแผ่นเหล็ก การตัดแต่งแผ่นเหล็ก รอบการเชื่อม ฯลฯ และสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้อ้างอิงสำหรับการประเมินคุณภาพการเชื่อม บทความหนึ่งแนะนำว่ารูปทรงเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมคือความกว้างตรงกลาง hn = (1/4~1/3) t และความกว้างของผนังด้านในและด้านนอก h0≈hi≈(1.5~2.2)hn ในทำนองเดียวกัน แต่ละบริษัทผู้ผลิตท่อเชื่อมสามารถกำหนดได้ว่าจะรวมไว้ในเนื้อหาการประเมินหรือไม่ หรือระบุขอบเขตการประเมินตามความเป็นจริงในการผลิตของตนเอง
2.3 การประเมินและการวินิจฉัยอย่างรวดเร็วสำหรับตัวอย่างขนาดใหญ่และขั้นตอนการตรวจสอบสายการผลิตทั้งหมด: โดยทั่วไปแล้ว การตรวจสอบตัวอย่างขนาดใหญ่และการตรวจสอบสายการผลิตทั้งหมดจะดำเนินการตามมาตรฐานการตรวจสอบที่ระบุไว้ในข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำการประเมินและวินิจฉัยที่เกี่ยวข้องได้อย่างรวดเร็วโดยการตรวจสอบด้วยสายตาหรือบันทึกข้อมูลการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง จุดเน้นของการประเมินและการวินิจฉัยการทดสอบแบบไม่ทำลายในการตรวจสอบสายการผลิตทั้งหมดคือการปรับเทียบข้อบกพร่องและการทำงานที่เป็นมาตรฐานของอุปกรณ์ หากพบปัญหาด้านคุณภาพในสองขั้นตอนดังกล่าว ควรขอให้แผนกที่เกี่ยวข้อง เช่น แผนกออกแบบ แผนกกระบวนการ และแผนกคุณภาพ วิเคราะห์สาเหตุของข้อบกพร่องอย่างครอบคลุม หากจำเป็น ควรพิจารณาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในขั้นตอนการออกแบบ เช่น วัตถุดิบ การขึ้นรูป และการเชื่อม อย่างครอบคลุม และควรทำการวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงร่วมกับการผลิตจริง ควรใช้มาตรการต่างๆ รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ เพื่อกำจัดข้อบกพร่องด้านคุณภาพที่อาจเกิดขึ้นในขั้นตอนนี้

3. การบูรณาการ การปรับให้เหมาะสม และแนวโน้มของโครงสร้างระบบ
ระบบประเมินและวินิจฉัยคุณภาพการเชื่อมแบบออนไลน์อย่างรวดเร็วสำหรับท่อเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูง สามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ขั้นตอน ได้แก่ การประเมินและวินิจฉัยการปรับเครื่องจักรเบื้องต้น การประเมินและวินิจฉัยตัวอย่างขนาดเล็ก การประเมินและวินิจฉัยตัวอย่างขนาดใหญ่ และการประเมินและวินิจฉัยสายการผลิตทั้งหมด โดยขั้นตอนการปรับเครื่องจักรเบื้องต้นจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าค่าของจุดควบคุมกระบวนการแต่ละจุดตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการที่เกี่ยวข้อง ขั้นตอนการประเมินตัวอย่างขนาดเล็กจะปรับปรุงข้อมูลการปรับเครื่องจักรให้ดียิ่งขึ้นตามข้อมูลการตรวจสอบทางโลหะวิทยา หากข้อมูลการตรวจสอบตัวอย่างขนาดเล็กหลังจากการปรับเครื่องจักรเบื้องต้นตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการแล้ว สามารถเริ่มการผลิตเป็นล็อตได้โดยตรง มิเช่นนั้น จะทำการปรับแต่งเพิ่มเติมภายในช่วงข้อกำหนดของการปรับเครื่องจักรเบื้องต้นจนกว่าจะตรงตามข้อกำหนด ขั้นตอนการประเมินตัวอย่างขนาดใหญ่จะเน้นที่การตรวจสอบประสิทธิภาพของกระบวนการ เช่น ความแข็งแรงและความเหนียวของการเชื่อม หากไม่ตรงตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง หลังจากกำจัดปัจจัยที่เกิดจากอุบัติเหตุแล้ว จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์สาเหตุแบบครบวงจรตั้งแต่การออกแบบ การผลิต และการทดสอบ และเพิ่มเติมหรือปรับปรุงอุปกรณ์การออกแบบหรือพารามิเตอร์กระบวนการที่เกี่ยวข้องเพื่อให้แน่ใจว่าขั้นตอนการผลิตทั้งหมดที่ตามมาตรงตามข้อกำหนด ขั้นตอนการตรวจสอบแบบครบวงจรจะเน้นไปที่การตรวจสอบคุณภาพของการเชื่อม ป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมที่เกิดจากปัจจัยที่ไม่แน่นอน และทำเครื่องหมายและแยกข้อบกพร่องเหล่านั้นออก เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของท่อเชื่อมทั้งหมดที่ออกจากโรงงานเป็นไปตามมาตรฐาน
ในการผลิตจริง โดยทั่วไปแล้ว เฉพาะเมื่อผลิตท่อเชื่อมตามข้อกำหนดเฉพาะเป็นครั้งแรกเท่านั้น จึงจะทำการปรับแต่งเบื้องต้น ปรับแต่งอย่างละเอียด และปรับแต่งซ้ำตลอดทั้งกระบวนการจนกว่าจะตรงตามข้อกำหนด จากนั้นจึงทำการทดสอบตัวอย่างขนาดใหญ่เพื่อตรวจสอบความถูกต้อง และดำเนินการตรวจสอบและติดตามตลอดทั้งสายการผลิตเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเชื่อม เมื่อสะสมประสบการณ์การผลิตจริงอย่างต่อเนื่อง เมื่อผลิตท่อแบบเดียวกันหรือคล้ายคลึงกับที่เคยผลิตมาก่อนเป็นล็อตๆ ข้อมูลควบคุมที่บันทึกไว้ก่อนหน้านี้จะถูกนำมาใช้ซ้ำหรือเลียนแบบ และการปรับแต่งเครื่องจักรก็มักจะเสร็จสิ้นในขั้นตอนเดียว ขั้นตอนการทดสอบตัวอย่างขนาดเล็ก ตัวอย่างขนาดใหญ่ และการประเมินผลทั้งสายการผลิตในภายหลังนั้น เป็นเพียงการตรวจสอบซ้ำหรือการตรวจสอบแบบเรียลไทม์เท่านั้น ข้อดีของการปรับแต่งและประสิทธิภาพการผลิตจึงชัดเจนยิ่งขึ้น

ในกระบวนการประเมินและวินิจฉัยตลอดทั้งขั้นตอน หากสามารถนำวิธีการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องซึ่งแนะนำโดยการศึกษาครั้งนี้ไปประยุกต์ใช้ และดำเนินการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับการผลิตจริง การปรับพารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องก็จะสามารถทำได้อย่างเป็นระเบียบ มีประสิทธิภาพ และสะดวก เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเชื่อมแบบออนไลน์ หากเสริมด้วยสถิติข้อมูลที่เกี่ยวข้องหรือเครื่องมือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ พารามิเตอร์ข้อมูลทั้งหมดสามารถนับ วิเคราะห์ ประเมิน และวินิจฉัยได้โดยอัตโนมัติโดยตรงบนอินเทอร์เฟซการปฏิบัติงานการผลิตท่อส่ง ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลและชี้นำการปรับเครื่องจักรที่เกี่ยวข้องอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ ในขณะเดียวกัน การสะสมและปรับปรุงพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องและประสบการณ์การปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่องในระบบการประเมินและวินิจฉัยในแต่ละขั้นตอนจะไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของการผลิตท่อส่งอย่างต่อเนื่องเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นฐานข้อมูลสำหรับการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้การผลิตอัตโนมัติในท่อส่งอย่างค่อยเป็นค่อยไปในภายหลัง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตให้ดียิ่งขึ้นไปอีก