กระบวนการและวิธีการผลิตการเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่: การเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงแบบอัตโนมัติด้วยลวดคู่เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นอกเหนือจากคุณลักษณะของการเชื่อมแบบกึ่งอัตโนมัติด้วยลวดเดี่ยวแล้ว ยังมีคุณลักษณะการเชื่อม เช่น การรวมพลังงานและประสิทธิภาพการสะสมสูง ลวดหลักและลวดเสริมจะได้รับกระแสเชื่อมจากแหล่งจ่ายไฟการเชื่อมแบบธรรมดาที่แยกจากกัน ซึ่งสามารถปรับได้อย่างอิสระและสามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมให้เหมาะสมที่สุดได้ ระยะห่างและมุมการเชื่อมระหว่างลวดทั้งสองจะคงที่เสมอ ซึ่งช่วยควบคุมการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอาร์คคู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีคุณลักษณะทางสถิตและพลวัตที่ยอดเยี่ยม แหล่งจ่ายไฟที่แยกจากกันสองตัวอาศัยซอฟต์แวร์การเชื่อมในการประสานงานและจ่ายพลังงานให้กับลวดหลักและลวดเสริม ในขณะเดียวกัน ลวดหลักและลวดเสริมจะหลอมละลาย และโลหะทรานซิชันจะถูกถ่ายโอนไปยังรอยเชื่อมเพื่อสร้างบ่อหลอมที่เสถียร ซึ่งรับประกันความแข็งแรงของรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากจะสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟเชื่อมแบบอิเล็กโทรดหลอมเหลวแบบดั้งเดิมในการเชื่อมได้แล้ว ยังช่วยลดต้นทุนอุปกรณ์ ทำให้ความร้อนในการเชื่อมมีความเข้มข้นสูง ความเร็วในการเชื่อมเร็ว ประสิทธิภาพการเชื่อมสูง การเสียรูปหลังการเชื่อมมีน้อย ความเหนื่อยล้าต่ำ และช่วยปรับปรุงการจัดการและประสิทธิภาพของการเชื่อมท่อเหล็กแบบตะเข็บตรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง ผลของการรวมพลังงานนั้นโดดเด่นมาก

1. การควบคุมช่องว่างรอยเชื่อม: แผ่นเหล็กจะถูกป้อนเข้าไปในหน่วยเชื่อมท่อเหล็ก และหลังจากผ่านการรีดด้วยลูกกลิ้งหลายครั้ง แผ่นเหล็กจะค่อยๆ ม้วนขึ้นจนเป็นท่อกลมที่มีช่องว่างเปิดอยู่ ปริมาณการกดของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปจะถูกปรับเพื่อควบคุมช่องว่างรอยเชื่อมให้อยู่ระหว่าง 1-3 มม. และปลายทั้งสองข้างของรอยเชื่อมจะเรียบเสมอกัน หากช่องว่างกว้างเกินไป ผลกระทบจากความใกล้ชิดจะลดลง ความร้อนจากกระแสไหลวนจะไม่เพียงพอ และการยึดเกาะระหว่างผลึกของรอยเชื่อมจะไม่ดี ส่งผลให้เกิดความไม่เรียบร้อยหรือแตกร้าว หากช่องว่างแคบเกินไป ผลกระทบจากความใกล้ชิดจะเพิ่มขึ้น ความร้อนจากการเชื่อมจะมากเกินไป ทำให้รอยเชื่อมไหม้ หรือรอยเชื่อมจะเกิดเป็นหลุมลึกหลังจากอัดขึ้นรูปและรีด ทำให้พื้นผิวรอยเชื่อมเสียหาย
2. การควบคุมอุณหภูมิการเชื่อม: เมื่อความร้อนที่ป้อนเข้าไปไม่เพียงพอ ขอบของรอยเชื่อมที่ได้รับความร้อนจะไม่สามารถถึงอุณหภูมิการเชื่อมได้ และโครงสร้างโลหะยังคงแข็งตัว ส่งผลให้การเชื่อมไม่เรียบร้อยหรือแทรกซึมไม่สมบูรณ์ ในทางกลับกัน เมื่อความร้อนที่ป้อนเข้าไปไม่เพียงพอ ขอบของรอยเชื่อมที่ได้รับความร้อนสูงเกินอุณหภูมิการเชื่อม ส่งผลให้เกิดการไหม้มากเกินไปหรือหยดโลหะหลอมเหลว ทำให้เกิดรูหลอมเหลวในรอยเชื่อม
3. การกำหนดตำแหน่งของขดลวดเหนี่ยวนำความถี่สูง: ขดลวดเหนี่ยวนำความถี่สูงควรอยู่ใกล้กับตำแหน่งของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากขดลวดเหนี่ยวนำอยู่ห่างจากลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปมากเกินไป เวลาในการให้ความร้อนจะนานขึ้น บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจะกว้างขึ้น และความแข็งแรงของรอยเชื่อมจะลดลง ในทางกลับกัน หากขอบรอยเชื่อมไม่ได้รับความร้อนเพียงพอ การขึ้นรูปหลังการอัดขึ้นรูปจะไม่ดี
4. การควบคุมแรงดันการอัดรีด: หลังจากที่ขอบทั้งสองด้านของท่อเหล็กเส้นตรงขนาดใหญ่ถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิการเชื่อมแล้ว ภายใต้แรงดันของลูกกลิ้งอัดรีด จะเกิดผลึกโลหะทั่วไปขึ้นเพื่อแทรกซึมและตกผลึกซึ่งกันและกัน จนในที่สุดก็เกิดเป็นรอยเชื่อมที่แข็งแรง หากแรงดันการอัดรีดน้อยเกินไป จำนวนผลึกทั่วไปที่เกิดขึ้นจะน้อย ความแข็งแรงของโลหะเชื่อมจะลดลง และจะเกิดรอยแตกหลังจากรับแรง หากแรงดันการอัดรีดมากเกินไป โลหะหลอมเหลวจะถูกบีบออกจากท่อเหล็กที่เชื่อม ซึ่งไม่เพียงแต่จะลดความแข็งแรงของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดครีบภายในและภายนอกจำนวนมาก และอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น การเชื่อมซ้อนทับกันได้
5. อิมพีแดนซ์คือแท่งแม่เหล็กพิเศษสำหรับเชื่อมท่อเหล็กหรือกลุ่มท่อเหล็ก พื้นที่หน้าตัดของอิมพีแดนซ์โดยทั่วไปไม่ควรน้อยกว่า 70% ของพื้นที่หน้าตัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อเหล็ก หน้าที่ของมันคือการทำให้ขดลวดเหนี่ยวนำ ขอบของชิ้นงานเชื่อมท่อ และแท่งแม่เหล็กก่อตัวเป็นวงจรเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้เกิดผลกระทบใกล้เคียง และความร้อนจากกระแสไหลวนจะกระจุกตัวอยู่ใกล้ขอบของชิ้นงานเชื่อมท่อ ทำให้ขอบของชิ้นงานเชื่อมร้อนถึงอุณหภูมิการเชื่อม อิมพีแดนซ์ถูกดึงเข้าไปในท่อด้วยลวดเหล็ก และตำแหน่งศูนย์กลางของมันควรจะค่อนข้างคงที่ใกล้กับศูนย์กลางของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป เมื่อเปิดเครื่อง เนื่องจากท่อเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว อิมพีแดนซ์จะสึกหรออย่างมากจากการเสียดสีกับผนังด้านในของท่อและจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง
6. หลังจากการเชื่อมและการขึ้นรูปแล้ว รอยเชื่อมจะทำให้เกิดรอยแผลเป็นจากการเชื่อม ซึ่งจำเป็นต้องแก้ไขบนโครง วิธีการคือ ยึดเครื่องมือไว้กับโครงแล้วขูดรอยแผลเป็นให้เรียบโดยการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของท่อเหล็กที่เชื่อมแล้ว โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีเสี้ยนอยู่ภายในท่อเหล็กที่เชื่อมแล้ว

วิธีการผลิตท่อเหล็กเส้นตรงขนาดใหญ่:
1. บทนำเกี่ยวกับกระบวนการผลิตท่อเหล็กตรงขนาดใหญ่: เครื่องม้วน → เครื่องคลายม้วน → เครื่องคลายม้วน → เครื่องป้อนและปรับระดับ → เครื่องจัดศูนย์กลางลูกกลิ้งแนวตั้ง → การตัดและการเชื่อม → การควบคุมตำแหน่งแผ่นเหล็ก (ลูกกลิ้งแนวตั้งสองหัว) → การตัดแบบจาน → การควบคุมตำแหน่งแผ่นเหล็ก (ลูกกลิ้งแนวตั้งสองหัว) → เครื่องกัด (กัดร่องรูปตัว X ละเอียด) → ลูกกลิ้งแนวตั้งสองหัว → การทำความสะอาดเศษวัสดุบนพื้นผิวแผ่นเหล็ก → ลูกกลิ้งแนวตั้งสองหัว → เครื่องลำเลียง → การป้อนและควบคุมตำแหน่งแผ่นเหล็ก → เครื่องขึ้นรูป → การเชื่อมภายใน → การเชื่อมภายนอก → อุปกรณ์ยืดท่อเหล็ก → การตัดด้วยพลาสมา → ทางออกของท่อเหล็กตรง
2. คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรง
1) งานเตรียมการก่อนการผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่: วัตถุดิบได้แก่ เหล็กแผ่นม้วน ลวดเชื่อม และฟลักซ์ วัตถุดิบเหล่านี้ต้องผ่านการตรวจสอบทางกายภาพและเคมีอย่างเข้มงวดก่อนนำไปใช้งาน ส่วนหัวและส่วนท้ายของเหล็กแผ่นม้วนจะต่อชนกัน และใช้การเชื่อมแบบจุ่มอาร์คด้วยลวดเดี่ยวหรือลวดคู่ หลังจากรีดท่อเหล็กแล้ว จะใช้การเชื่อมแบบจุ่มอาร์คอัตโนมัติสำหรับการเชื่อมซ่อมแซม
2) กระบวนการขึ้นรูปท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่: แรงดันของกระบอกไฮดรอลิกที่อยู่ทั้งสองด้านของสายพานลำเลียงจะถูกควบคุมโดยเกจวัดแรงดันแบบสัมผัสไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าการลำเลียงแผ่นเหล็กเป็นไปอย่างราบรื่น เครื่องจักรหลักตั้งอยู่ตรงกลาง ดังนั้นควรตรวจสอบและปรับลูกกลิ้งแนวตั้งบ่อยครั้ง (โดยเฉพาะก่อนและหลังหัวเครื่อง) เพื่อให้แน่ใจว่าขอบของแผ่นเหล็กที่ส่งมานั้นเป็นไปตามเส้นทางที่กำหนดโดยกระบวนการและผ่านจุดประกบที่ออกแบบไว้ ใช้การขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งควบคุมภายนอกหรือภายในเพื่อตรวจสอบว่าเส้นรอบวง ความเป็นรูปไข่ ความตรง ฯลฯ ของท่อเหล็กเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานหรือไม่ ถ้าไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ให้ปรับต่อไปจนกว่าจะตรงตามข้อกำหนด
3) กระบวนการเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่: มีการใช้อุปกรณ์ควบคุมช่องว่างการเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าช่องว่างการเชื่อมเป็นไปตามข้อกำหนดการเชื่อม มีการควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ การเยื้องศูนย์ และช่องว่างการเชื่อมอย่างเข้มงวด ควรสังเกตสภาพตะเข็บที่กำลังขึ้นรูปอย่างต่อเนื่อง หากพบการเยื้องศูนย์ ตะเข็บเปิด ฯลฯ ควรปรับมุมเพลาล้อหลังให้เหมาะสมทันเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าการขึ้นรูปเป็นไปอย่างราบรื่น เมื่อสถานการณ์ผิดปกติ ควรตรวจสอบความกว้างในการทำงานของแผ่นเหล็ก สภาพการดัดขอบล่วงหน้า ตำแหน่งสายส่ง มุมลูกกลิ้งขนาดเล็ก ฯลฯ และดำเนินการแก้ไขทันเวลา ปัจจุบัน การเชื่อมภายในและภายนอกของผู้ผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรงในเหอเป่ยทั้งหมดดำเนินการโดยใช้เครื่องเชื่อม Lincoln Electric สำหรับการเชื่อมแบบจุ่มอาร์คแบบลวดเดี่ยวหรือลวดคู่ เพื่อให้ได้การเชื่อมที่เสถียร ผู้ผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรงควรสังเกตสภาพของตะเข็บที่กำลังขึ้นรูปอย่างต่อเนื่อง หากพบการเยื้องศูนย์ ตะเข็บเปิด ฯลฯ ควรปรับมุมเพลาล้อหลังให้เหมาะสมทันเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าการขึ้นรูปเป็นไปอย่างราบรื่น เมื่อพบความผิดปกติ ควรตรวจสอบความกว้างในการทำงานของแผ่นเหล็ก สภาพการดัดขอบเบื้องต้น ตำแหน่งสายการผลิต มุมลูกกลิ้งขนาดเล็ก ฯลฯ ว่ามีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ และควรดำเนินการแก้ไขให้ทันท่วงที
4) การตรวจสอบท่อเหล็กตะเข็บตรงขนาดใหญ่: รอยเชื่อมทั้งหมดจะได้รับการตรวจสอบโดยเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องอัตโนมัติแบบคลื่นต่อเนื่องออนไลน์ เพื่อให้มั่นใจว่าครอบคลุมการทดสอบแบบไม่ทำลาย 100% สำหรับรอยเชื่อมแบบเกลียว หากพบข้อบกพร่อง ระบบจะส่งสัญญาณเตือนโดยอัตโนมัติและพ่นเครื่องหมาย และพนักงานฝ่ายผลิตจะปรับพารามิเตอร์กระบวนการได้ตลอดเวลาเพื่อกำจัดข้อบกพร่องให้ทันท่วงที เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ D≥426 มม. ข้อบกพร่องภายในของท่อเหล็กควรได้รับการซ่อมแซมและเชื่อมจากภายใน เมื่อ D≤426 มม. อนุญาตให้ซ่อมแซมข้อบกพร่องภายในจากภายนอกได้ รอยเชื่อมหลังการซ่อมแซมจะถูกขัด และความหนาของผนังที่เหลือหลังจากขัดแล้วควรอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนังที่กำหนด ก่อนที่ท่อเหล็กที่ซ่อมแซมแล้วจะเข้าสู่กระบวนการถัดไป ควรตรวจสอบอย่างละเอียดเพื่อหาข้อบกพร่องที่พลาดไปหรือมองข้ามไป หลังจากได้รับการยืนยันแล้วเท่านั้นจึงจะสามารถส่งต่อไปยังกระบวนการถัดไปได้ รอยเชื่อมแบบชนกันของแผ่นเหล็กและท่อบริเวณที่ข้อต่อรูปตัวทีตัดกับรอยเชื่อมแบบเกลียว จะได้รับการตรวจสอบด้วยโทรทัศน์หรือฟิล์มเอ็กซ์เรย์ ท่อเหล็กแต่ละท่อจะผ่านการทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติก และแรงดันจะถูกปิดผนึกในแนวรัศมี แรงดันและเวลาในการทดสอบจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยอุปกรณ์ตรวจจับไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับแรงดันน้ำในท่อเหล็ก พารามิเตอร์การทดสอบจะถูกพิมพ์และบันทึกโดยอัตโนมัติ