เทคโนโลยีการแก้ไขปัญหาและการผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรง

ท่อเหล็กตะเข็บตรงท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียว คือ ท่อเหล็กที่มีรอยเชื่อมขนานกับแนวยาวของท่อเหล็ก โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น ท่อเหล็กเชื่อมไฟฟ้าแบบเมตริก ท่อเหล็กเชื่อมไฟฟ้าผนังบาง ท่อน้ำมันหล่อเย็นหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น กระบวนการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียวนั้นง่าย ประสิทธิภาพการผลิตสูง ต้นทุนต่ำ และมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความแข็งแรงของท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียวโดยทั่วไปจะสูงกว่าท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียว และสามารถผลิตท่อเหล็กเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าได้โดยใช้แท่งเหล็กที่แคบกว่า และสามารถผลิตท่อเหล็กเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันได้โดยใช้แท่งเหล็กที่มีความกว้างเท่ากัน แต่เมื่อเทียบกับท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียวที่มีความยาวเท่ากัน ความยาวของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้น 30-100% และความเร็วในการผลิตจะต่ำกว่า

การแก้ไขปัญหาท่อเหล็กตะเข็บตรง:
1. ด้านผิด นี่เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในการเชื่อมก่อนการผลิต และด้านที่ผิดนั้นอยู่นอกค่าความคลาดเคลื่อน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเสื่อมสภาพหรือการชำรุดของท่อเหล็ก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมปริมาณการเบี่ยงเบนอย่างเข้มงวดในระหว่างการเชื่อมก่อนการผลิต เมื่อท่อเหล็กทั้งหมดหรือมากกว่าครึ่งหนึ่งเบี่ยงเบนและอยู่นอกค่าความคลาดเคลื่อน มักเกิดจาก ① รอยเชื่อมเปิดไม่ได้ปรับให้เข้าที่ (แกน ลูกกลิ้งกดด้านซ้ายและขวาไม่สมมาตร หรือการยืดตัวในแนวรัศมีของลูกกลิ้งกดสัมพันธ์กันไม่สอดคล้องกัน) ③ ขอบที่ดัดก่อนไม่ได้ดัดให้เข้าที่ และขอบของแผ่นเหล็กมีลักษณะเป็นขอบตรง
เมื่อหัวหรือท้ายของชิ้นงานท่อมีขอบผิดปกติและอยู่นอกช่วงความคลาดเคลื่อน มักเกิดจากสาเหตุต่อไปนี้ ① ตำแหน่งของโต๊ะลูกกลิ้งทางเข้าและทางออกไม่ถูกต้อง ④ การขึ้นรูปไม่ดี (ความแตกต่างระหว่างปลายทั้งสองของชิ้นงานท่อที่ขึ้นรูปแล้วมีมาก ⑤ ความกว้างของรอยผ่าเปิดมากกว่า 150 มม.) ⑥ เกิดจากความผันผวนของแรงดันในระบบไฮดรอลิก

2. รอยเชื่อมนูนและการไหม้ทะลุที่ด้านหลัง หากต้องกำจัดรอยเชื่อมนูนด้านหลัง จะต้องใช้เวลาและส่งผลกระทบต่อความคืบหน้าของกระบวนการผลิตตามปกติ หากไม่กำจัด จะส่งผลต่อรูปทรงการเชื่อมภายในและการติดตามแนวเชื่อมภายใน การไหม้ทะลุส่งผลกระทบต่อการเชื่อมทั้งภายในและภายนอก และจำเป็นต้องเติมให้เต็ม สาเหตุของรอยเชื่อมนูนและการไหม้ทะลุที่ด้านหลังมักเกิดจาก ① รอยต่อไม่แน่น หรือแรงดันของระบบไฮดรอลิกต่ำเกินไป ② การขึ้นรูปไม่ดีและมีข้อผิดพลาดด้านความกลมมาก ③ การเลือกพารามิเตอร์ทางเทคนิคก่อนการเชื่อมไม่เหมาะสม กระแสเชื่อมและแรงดันอาร์คควรจับคู่กับความเร็วในการเชื่อมที่เหมาะสม หากพลังงานเส้นมากเกินไปหรือความเร็วในการเชื่อมต่ำเกินไป จะทำให้เกิดรอยเชื่อมนูนและการไหม้ทะลุที่ด้านหลังได้ง่าย

3. รูพรุน รูพรุนในรอยเชื่อมก่อนการเชื่อมทำให้เกิดข้อบกพร่องภายในรอยเชื่อมด้านในและด้านนอก รูพรุนในรอยเชื่อมก่อนการเชื่อมมักเกิดจาก ① ก๊าซป้องกันไม่เพียงพอ เช่น ความชื้นสูง ความดันต่ำ และการไหลไม่ดี เป็นต้น ② เครื่องเชื่อมมีก๊าซป้องกันอุดตันบางส่วน และก๊าซปกคลุมไม่สม่ำเสมอ ทำให้ก๊าซที่เป็นอันตรายรบกวน ③ มีสนิมในร่อง หรือมีการปนเปื้อนของน้ำมัน เป็นต้น

4. การเชื่อมที่ไม่ดี การเชื่อมที่ไม่ดีส่งผลต่อการติดตามรอยเชื่อมภายในและภายนอกในภายหลัง ส่งผลต่อความเสถียรของกระบวนการเชื่อม และส่งผลต่อการเชื่อมโดยรวม การเกิดรอยเชื่อมมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพลังงานในการเชื่อม กระแสเชื่อม แรงดันอาร์ค ความเร็วในการเชื่อม ความลึกของการแทรกซึมของรอยเชื่อม และความกว้างของการหลอมละลายที่ลดลง ซึ่งส่งผลให้เกิดการเชื่อมที่ไม่ดี การเชื่อมที่ไม่ดีมักเกิดขึ้นเมื่อมีรูพรุนเกิดขึ้นในรอยเชื่อมด้วย

5. การกระเด็นของโลหะ การกระเด็นของโลหะระหว่างการเตรียมการเชื่อมอาจทำให้พื้นผิวหรือร่องของท่อเหล็กไหม้ได้ง่าย และยากต่อการกำจัด ทำให้ส่งผลกระทบต่อการเชื่อมและพื้นผิวด้านนอกของท่อเหล็ก สาเหตุหลักของการกระเด็นคือส่วนประกอบของก๊าซบำรุงรักษาไม่ถูกต้องหรือพารามิเตอร์ทางเทคนิคไม่ถูกต้อง และควรปรับสัดส่วนของอาร์กอนในก๊าซบำรุงรักษาให้เหมาะสม

เทคโนโลยีการผลิตท่อเหล็กตะเข็บตรง:
1. การผลิตท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงสามารถแบ่งออกได้เป็นสองช่วง คือ ช่วงการขึ้นรูปและช่วงการผลิตหลังการขึ้นรูป การผลิตท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงขนาดใหญ่จากต่างประเทศแบ่งออกได้เป็นสี่ประเภทตามวิธีการขึ้นรูป ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยหัวตัด การขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้ง การขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ทีละขั้นตอน และการขึ้นรูปด้วยการดัดทีละขั้นตอน หลังจากช่วงการขึ้นรูปเสร็จสิ้นลง ช่วงการผลิตท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงขนาดใหญ่ในขั้นตอนต่อไปจะประกอบด้วยกระบวนการที่คล้ายคลึงกันหลายขั้นตอน
2. การเตรียมร่องเชื่อมที่ขอบแผ่นเหล็ก มีสองวิธีในการเตรียมร่องคือ การกัดและการไส อาจมีหัวกัดและหัวไสอย่างน้อยหนึ่งหัวอยู่ทั้งสองด้านของแผ่นเหล็ก ขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นเหล็ก ร่องสามารถเตรียมเป็นรูปตัว I, ตัว V เดี่ยว หรือตัว V คู่ ที่มีขอบทู่ได้ สำหรับท่อเหล็กที่หนาเป็นพิเศษ สามารถกัดร่องด้านนอกให้เป็นรูปตัว U เพื่อลดปริมาณวัสดุเชื่อมและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และร่องจะมีขนาดกว้างกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการเชื่อม การเชื่อมแบบจุด (Tack welding) มักเรียกว่าการเชื่อมก่อน (pre-welding) โดยทั่วไปจะใช้การเชื่อมด้วยก๊าซ CO2 จุดประสงค์คือเพื่อทำให้ท่อเหล็กมีความเสถียร ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค (submerged arc welding) ในภายหลังเพื่อป้องกันการทะลุ
3. เพื่อระบุข้อบกพร่องในการเชื่อมโดยเร็วที่สุด ให้ทำการตรวจจับคลื่นและการตรวจจับด้วยรังสีเอ็กซ์ทันทีหลังจากการเชื่อมเสร็จสิ้น และซ่อมแซมให้ทันท่วงทีหากพบข้อบกพร่อง โดยทั่วไปแล้วหลังจากการเชื่อมเสร็จสิ้น ความกลมและความตรงของท่อเหล็กมักไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของข้อกำหนดทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง จึงต้องใช้โรงงานผลิตท่อในการปรับขนาดและความตรงโดยวิธีการขยายตัวเย็นเชิงกล แรงดันในการทดสอบสามารถสูงถึงมากกว่า 90% ของความแข็งแรงคราของวัสดุท่อเหล็ก