การควบคุมตำแหน่งและการปรับปรุงความบริสุทธิ์ของขดลวดเหนี่ยวนำของท่อเหล็กตะเข็บตรง

การควบคุมตำแหน่งของขดลวดเหนี่ยวนำความถี่สูงของท่อเหล็กตะเข็บตรง:
ความถี่ในการกระตุ้นของการเชื่อมท่อเหล็กแบบตรงนั้นแปรผกผันกับรากที่สองของค่าความจุและค่าเหนี่ยวนำในวงจรการกระตุ้น หรือแปรผันตรงกับรากที่สองของแรงดันและกระแส ตราบใดที่ค่าความจุ ค่าเหนี่ยวนำ หรือแรงดันและกระแสในวงจรเปลี่ยนแปลง ความถี่ในการกระตุ้นก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิการเชื่อมได้ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ อุณหภูมิการเชื่อมจะถูกควบคุมที่ 1250~1460℃ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการเจาะทะลุผนังท่อ 3~5 มม. ได้ นอกจากนี้ อุณหภูมิการเชื่อมยังสามารถควบคุมได้โดยการปรับความเร็วในการเชื่อมด้วย

ขดลวดเหนี่ยวนำความถี่สูงควรอยู่ใกล้กับลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากขดลวดเหนี่ยวนำอยู่ห่างจากลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป เวลาในการให้ความร้อนที่มีประสิทธิภาพจะนานขึ้น บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจะกว้างขึ้น และความแข็งแรงของรอยเชื่อมจะลดลง ในทางตรงกันข้าม ขอบรอยเชื่อมจะไม่ได้รับความร้อนเพียงพอ และการขึ้นรูปหลังจากการอัดขึ้นรูปจะไม่ดี ตัวเหนี่ยวนำเป็นแท่งแม่เหล็กพิเศษหรือกลุ่มแท่งแม่เหล็กสำหรับเชื่อมท่อ พื้นที่หน้าตัดของตัวเหนี่ยวนำโดยทั่วไปไม่ควรน้อยกว่า 70% ของพื้นที่หน้าตัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อเหล็ก หน้าที่ของมันคือการทำให้ขดลวดเหนี่ยวนำ ขอบรอยเชื่อมของท่อ และแท่งแม่เหล็กก่อตัวเป็นวงจรเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้เกิดผลกระทบใกล้เคียง และความร้อนจากกระแสไหลวนจะกระจุกตัวอยู่ใกล้ขอบรอยเชื่อมของท่อ ทำให้ขอบของท่อได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิการเชื่อม ตัวเหนี่ยวนำจะถูกดึงเข้าไปในท่อด้วยลวดเหล็ก และตำแหน่งศูนย์กลางของมันควรจะค่อนข้างคงที่ใกล้กับศูนย์กลางของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป เมื่อเปิดเครื่องจักร เนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของชิ้นงานท่อ ทำให้ตัวต้านทานสึกหรออย่างมากจากแรงเสียดทานของผนังด้านในของชิ้นงานท่อ และจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง

หลังจากที่ขอบทั้งสองด้านของท่อถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิการเชื่อมแล้ว ปลอกน้ำมันจะก่อตัวเป็นผลึกโลหะทั่วไปภายใต้แรงกดของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป ซึ่งจะแทรกซึมและตกผลึกซึ่งกันและกัน จนในที่สุดก็เกิดเป็นรอยเชื่อมที่แข็งแรง หากแรงอัดขึ้นรูปน้อยเกินไป จำนวนผลึกทั่วไปที่เกิดขึ้นจะน้อย ความแข็งแรงของโลหะเชื่อมจะลดลง และจะเกิดรอยแตกหลังจากได้รับแรงกด นอกจากนี้ รอยเชื่อมจะเกิดรอยแผลเป็นหลังจากการเชื่อมและการอัดขึ้นรูป ซึ่งจำเป็นต้องแก้ไข วิธีการคือการยึดเครื่องมือไว้บนโครงและขูดรอยแผลเป็นให้เรียบโดยการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของท่อที่เชื่อม โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีเสี้ยนอยู่ภายในท่อที่เชื่อม หากแรงอัดขึ้นรูปมากเกินไป โลหะหลอมเหลวจะถูกบีบออกจากรอยเชื่อม ซึ่งไม่เพียงแต่ลดความแข็งแรงของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดเสี้ยนภายในและภายนอกจำนวนมาก และอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยเชื่อมซ้อนทับกันได้

เมื่อความร้อนที่ป้อนเข้าไปไม่เพียงพอ ขอบของรอยเชื่อมที่ได้รับความร้อนจะไม่สามารถถึงอุณหภูมิการเชื่อมได้ และโครงสร้างโลหะจะยังคงเป็นของแข็ง ส่งผลให้การเชื่อมไม่สมบูรณ์หรือทะลุทะลวงไม่เต็มที่ ในทางกลับกัน เมื่อความร้อนที่ป้อนเข้าไปไม่เพียงพอ ขอบของรอยเชื่อมที่ได้รับความร้อนจะสูงเกินอุณหภูมิการเชื่อม ส่งผลให้เกิดการไหม้มากเกินไปหรือเกิดหยดหลอมเหลว และเกิดรูหลอมเหลวในรอยเชื่อม อุณหภูมิการเชื่อมได้รับผลกระทบหลักจากกำลังความร้อนของกระแสไหลวนความถี่สูง ตามสูตรที่เกี่ยวข้อง กำลังความร้อนของกระแสไหลวนความถี่สูงได้รับผลกระทบหลักจากความถี่ของกระแส และกำลังความร้อนของกระแสไหลวนเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความถี่การกระตุ้นของกระแส และความถี่การกระตุ้นของกระแสได้รับผลกระทบจากแรงดันกระตุ้น กระแส ความจุ และความเหนี่ยวนำ

กระบวนการผลิตท่อเชื่อมตะเข็บตรงนั้นง่าย ประสิทธิภาพการผลิตสูง ต้นทุนต่ำ และมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความแข็งแรงของท่อเชื่อมโดยทั่วไปจะสูงกว่าท่อเชื่อมตะเข็บตรง สามารถผลิตท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ขึ้นได้โดยใช้แท่งเหล็กที่แคบกว่า และยังสามารถผลิตท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันได้โดยใช้แท่งเหล็กที่มีความกว้างเท่ากัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับท่อเชื่อมตะเข็บตรงที่มีความยาวเท่ากัน ความยาวของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้น 30-100% และความเร็วในการผลิตจะต่ำกว่า ดังนั้น ท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กส่วนใหญ่จึงใช้การเชื่อมตะเข็บตรง ในขณะที่ท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จะใช้การเชื่อมแบบอื่น

ผลิตภัณฑ์ท่อเชื่อมใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการน้ำประปา อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมพลังงาน การชลประทานทางการเกษตร และการก่อสร้างในเมือง และเป็นหนึ่งใน 20 ผลิตภัณฑ์หลักที่พัฒนาขึ้นในประเทศของเรา สำหรับการขนส่งของเหลว: การประปาและการระบายน้ำ สำหรับการขนส่งก๊าซ: ก๊าซถ่านหิน ไอน้ำ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว สำหรับการใช้งานโครงสร้าง: ท่อเสาเข็ม สะพาน ท่าเรือ ถนน ท่อโครงสร้างอาคาร ฯลฯ

การแบนราบและการแตกร้าวของท่อเชื่อมความถี่สูงเกิดจากรอยแตกร้าวขนาดเล็กจากการเชื่อม การรวมตัวของเฟสที่แข็งและเปราะ โครงสร้างเม็ดหยาบ ฯลฯ

เพื่อให้ควบคุมการเชื่อมได้ดียิ่งขึ้น จึงมีการเสนอแนวคิดเรื่องดัชนีการแตกร้าวจากสิ่งเจือปนในการเชื่อม สาเหตุหลักมาจากความแข็งแรงในการเชื่อมไม่เพียงพอ รูปทรงที่มนุษย์สร้างขึ้น หรือความยืดหยุ่น เมื่อมีสิ่งเจือปนขนาดเล็กที่ส่งผลต่อความเหนียวของรอยเชื่อม การแตกร้าวของรอยเชื่อมอาจเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อผนังท่อสองด้านตรงข้ามของท่อเหล็กถูกกดให้แบนราบใกล้กับกล่องเหล็กมากเกินไป เพื่อลดการแตกร้าวของรอยเชื่อม ปรับปรุงความเหนียวของรอยเชื่อม และลดสิ่งเจือปนในการเชื่อม แล้วจะลดสิ่งเจือปนในการเชื่อมได้อย่างไร?

ประการแรก ปรับปรุงความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบ ลดปริมาณฟอสฟอรัส (P) และกำมะถัน (S) และลดปริมาณสิ่งเจือปน ประการที่สอง ตรวจสอบว่าขอบของแผ่นเหล็กมีรอยช้ำ สนิม หรือสิ่งปนเปื้อนหรือไม่ ซึ่งไม่เอื้อต่อการระบายโลหะหลอมเหลวและทำให้เกิดสิ่งเจือปนในการเชื่อมได้ง่าย ประการที่สาม ความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอ ครีบ และส่วนที่โป่งพอง สามารถทำให้กระแสเชื่อมผันผวนและส่งผลต่อการเชื่อมได้ง่าย