Ang mga pagsulong sa pagproseso ng materyal ay nagdala ng mga natatanging oportunidad sa larangan ng produksyon ng mga tubo na hindi kinakalawang na asero. Kabilang sa mga karaniwang aplikasyon ang mga tubo ng tambutso, mga tubo ng gasolina, mga injector ng gasolina, at iba pang mga bahagi. Sa produksyon ng mga tubo na hindi kinakalawang na asero, isang patag na piraso ng bakal ang unang binubuo, at pagkatapos ay ang hugis nito ay ginagawang bilog na tubo. Kapag nabuo na, ang mga dugtong ng mga tubo ay dapat na ihinang nang magkasama. Ang hinang na ito ay lubos na nakakaapekto sa kakayahang mabuo ng bahagi. Samakatuwid, napakahalagang pumili ng naaangkop na pamamaraan ng hinang upang makakuha ng profile ng hinang na maaaring matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan sa pagsubok sa industriya ng pagmamanupaktura. Walang duda na ang gas tungsten arc welding (GTAW), high frequency (HF) welding, at laser welding ay parehong inilapat sa paggawa ng mga tubo na hindi kinakalawang na asero.
Mataas na dalas ng induction welding
Sa high-frequency contact welding at high-frequency induction welding, ang kagamitang nagbibigay ng kuryente at ang kagamitang nagbibigay ng puwersa ng pagpindot ay independiyente sa isa't isa. Bukod pa rito, maaaring gumamit ang parehong pamamaraan ng mga bar magnet, na mga malalambot na elementong magnetiko na nakalagay sa loob ng katawan ng tubo, na tumutulong upang ma-concentrate ang daloy ng hinang sa gilid ng strip.
Sa parehong mga kaso, ang strip ay pinuputol at nililinis, iniikot, at ipinapadala sa welding point. Bukod pa rito, isang coolant ang ginagamit upang palamigin ang mga induction coil na ginagamit sa proseso ng pag-init. Panghuli, kaunting coolant ang gagamitin para sa proseso ng extrusion. Dito, maraming puwersa ang inilalapat sa squeeze pulley upang maiwasan ang paglikha ng porosity sa weld area; gayunpaman, ang paggamit ng mas mataas na squeeze force ay magreresulta sa pagtaas ng mga burr (o weld beads). Samakatuwid, ang mga espesyal na idinisenyong kutsilyo ay ginagamit upang i-deburr ang loob at labas ng tubo.
Ang pangunahing bentahe ng proseso ng high-frequency welding ay nagbibigay-daan ito sa high-speed machining ng mga tubo ng bakal. Gayunpaman, gaya ng karaniwan sa karamihan ng mga solid phase forging joint, ang mga high-frequency welded joint ay hindi madaling masuri nang maaasahan gamit ang mga conventional non-destructive techniques (NDT). Ang mga weld crack ay maaaring mangyari sa mga patag at manipis na bahagi ng mga low-strength joint na hindi matukoy gamit ang mga tradisyonal na pamamaraan at maaaring kulang sa pagiging maaasahan sa ilang mahihirap na aplikasyon sa sasakyan.
Gas tungsten arc welding (GTAW)
Ayon sa kaugalian, ang mga tagagawa ng mga tubo ng bakal ay pumipili ng gas tungsten arc welding (GTAW) upang makumpleto ang proseso ng hinang. Lumilikha ang GTAW ng electric arc sa pagitan ng dalawang hindi nauubos na tungsten electrodes. Kasabay nito, isang inert shielding gas ang ipinapasok mula sa torch upang protektahan ang mga electrodes, bumuo ng isang ionized plasma stream, at protektahan ang tinunaw na weld pool. Ito ay isang naitatag at nauunawaang proseso na magreresulta sa isang paulit-ulit na proseso ng hinang na may mataas na kalidad.
Ang mga bentahe ng prosesong ito ay ang kakayahang maulit, walang pagtalsik na hinang, at ang pag-aalis ng porosity. Ang GTAW ay itinuturing na isang proseso ng electrical conduction, kaya, sa relatibong pagsasalita, ang proseso ay medyo mabagal.
Pulso ng arko na may mataas na dalas
Sa mga nakaraang taon, ang mga pinagmumulan ng kuryente sa welding ng GTAW, na kilala rin bilang mga high-speed switch, ay nakapagpagana ng mga arc pulse na mahigit 10,000 Hz. Nakikinabang ang mga customer ng planta ng pagproseso ng bakal na tubo mula sa bagong teknolohiyang ito, ang high-frequency arc pulse ay nagdudulot ng arc down pressure na limang beses na mas malaki kaysa sa kumbensyonal na GTAW. Kabilang sa mga representatibong pagpapabuti ang pagtaas ng burst strength, mas mabilis na bilis ng weld line, at nabawasang scrap.
Mabilis na natuklasan ng kostumer ng tagagawa ng tubo na bakal na kailangang bawasan ang profile ng hinang na nakuha sa prosesong ito ng hinang. Bukod pa rito, medyo mabagal pa rin ang bilis ng hinang.
Paghinang gamit ang laser
Sa lahat ng aplikasyon ng steel pipe welding, ang mga gilid ng steel strip ay natutunaw at tumitibay kapag ang mga gilid ng steel pipe ay pinagdikit gamit ang mga clamping bracket. Gayunpaman, ang isang natatanging katangian ng laser welding ay ang mataas na energy beam density nito. Hindi lamang tinunaw ng laser beam ang surface layer ng materyal kundi lumikha rin ng keyhole kaya't ang weld profile ay napakakitid. Ang mga power density na mas mababa sa 1 MW/cm2, tulad ng teknolohiya ng GTAW, ay hindi nakakagawa ng sapat na energy density upang makagawa ng mga keyhole. Sa ganitong paraan, ang prosesong walang keyhole ay nagreresulta sa isang malawak at mababaw na weld profile. Ang mataas na katumpakan ng laser welding ay humahantong sa mas mahusay na penetration, na siya namang binabawasan ang paglaki ng butil at humahantong sa mas mahusay na metallographic quality; sa kabilang banda, ang mas mataas na thermal energy input at mas mabagal na proseso ng paglamig ng GTAW ay humahantong sa magaspang na konstruksyon ng welded.
Sa pangkalahatan, ang proseso ng laser welding ay itinuturing na mas mabilis kaysa sa GTAW, mayroon silang parehong scrap rate, at ang una ay nagdudulot ng mas mahusay na mga katangiang metallographic, na humahantong sa mas mataas na burst strength at mas mataas na formability. Kung ikukumpara sa high-frequency welding, walang nangyayaring oksihenasyon sa panahon ng pagproseso ng materyal gamit ang laser, na nagreresulta sa mas mababang scrap rate at mas mataas na formability. Impluwensya ng laki ng spot: Sa hinang ng mga pabrika ng tubo na hindi kinakalawang na asero, ang lalim ng hinang ay tinutukoy ng kapal ng tubo na bakal. Sa ganitong paraan, ang layunin ng produksyon ay upang mapataas ang formability sa pamamagitan ng pagbabawas ng lapad ng weld, habang nakakamit ang mas mataas na bilis. Kapag pumipili ng pinakaangkop na laser, hindi lamang dapat isaalang-alang ang kalidad ng beam, kundi pati na rin ang katumpakan ng mill. Bilang karagdagan, ang mga limitasyon ng pagbabawas ng spot ay dapat isaalang-alang bago magamit ang dimensional error ng tube mill.
Maraming problema sa dimensyon na partikular sa hinang na tubo ng bakal, gayunpaman, ang pangunahing salik na nakakaapekto sa hinang ay ang tahi sa hinang na kahon (mas partikular, ang hinang na coil). Kapag nabuo na ang strip at handa na para sa hinang, ang mga katangian ng hinang ay kinabibilangan ng strip gap, malubha/bahagyang maling pagkakahanay ng hinang, at mga pagbabago sa gitnang linya ng hinang. Ang puwang ang tumutukoy kung gaano karaming materyal ang gagamitin upang mabuo ang weld pool. Ang sobrang presyon ay magreresulta sa labis na materyal sa itaas o loob na diyametro ng tubo. Sa kabilang banda, ang malubha o bahagyang maling pagkakahanay ng hinang ay maaaring magresulta sa mahinang profile ng hinang. Bilang karagdagan, pagkatapos dumaan sa hinang na kahon, ang tubo ng bakal ay higit pang puputulin. Kabilang dito ang pagsasaayos ng laki at pagsasaayos ng hugis (hugis). Sa kabilang banda, ang dagdag na trabaho ay maaaring mag-alis ng ilang malubha/maliliit na depekto sa panghinang, ngunit malamang na hindi lahat ng mga ito. Siyempre, gusto nating makamit ang zero na depekto. Bilang pangkalahatang tuntunin, ang mga depekto sa hinang ay hindi dapat lumagpas sa limang porsyento ng kapal ng materyal. Ang paglampas sa halagang ito ay makakaapekto sa lakas ng hinang na produkto.
Panghuli, ang pagkakaroon ng weld centerline ay mahalaga para sa produksyon ng mga de-kalidad na tubo na hindi kinakalawang na asero. Dahil sa pagtaas ng diin sa kakayahang mabuo sa merkado ng sasakyan, mayroong direktang ugnayan sa pagitan ng pangangailangan para sa isang mas maliit na heat-affected zone (HAZ) at pinababang weld profile. Ito naman ay humantong sa mga pagsulong sa teknolohiya ng laser na nagpapabuti sa kalidad ng beam upang mabawasan ang laki ng spot. Habang patuloy na lumiliit ang laki ng spot, kailangan nating bigyang-pansin ang katumpakan ng pag-scan sa seam centerline. Sa pangkalahatan, susubukan ng mga tagagawa ng steel pipe na bawasan ang paglihis na ito hangga't maaari, ngunit sa pagsasagawa, napakahirap makamit ang isang paglihis na 0.2mm (0.008 pulgada). Ito ay nagdudulot ng pangangailangang gumamit ng seam tracking system. Ang dalawang pinakakaraniwang pamamaraan sa pagsubaybay ay ang mechanical scanning at laser scanning. Sa isang banda, ang mga mechanical system ay gumagamit ng mga probe upang makipag-ugnayan sa seam sa itaas ng weld pool, na madaling kapitan ng alikabok, pagkasira, at panginginig ng boses. Ang katumpakan ng mga sistemang ito ay 0.25mm (0.01 pulgada), na hindi sapat na tumpak para sa high beam quality laser welding.
Sa kabilang banda, maaaring makamit ng laser seam tracking ang kinakailangang katumpakan. Kadalasan, ang isang laser beam o laser spot ay ipino-project sa ibabaw ng weld, at ang resultang imahe ay ipinapadala pabalik sa isang CMOS camera, na gumagamit ng mga algorithm upang matukoy ang lokasyon ng mga weld, mis-joints, at mga puwang. Bagama't mahalaga ang bilis ng imaging, ang mga laser seam tracker ay dapat magkaroon ng controller na sapat ang bilis upang tumpak na mai-compile ang posisyon ng weld habang nagbibigay ng kinakailangang closed-loop control upang igalaw ang laser focus head nang direkta sa ibabaw ng seam. Samakatuwid, mahalaga ang katumpakan ng seam tracking, at gayundin ang oras ng pagtugon.
Sa pangkalahatan, ang teknolohiya ng seam tracking ay sapat na ang pag-unlad upang payagan ang mga tagagawa ng mga tubo ng bakal na gumamit ng mas mataas na kalidad na mga laser beam upang makagawa ng mas mahusay na mabubuo na mga tubo na hindi kinakalawang na asero. Bilang resulta, ang laser welding ay nakahanap ng lugar upang mabawasan ang weld porosity at mabawasan ang weld profile habang pinapanatili o pinapataas ang bilis ng hinang. Ang mga laser system, tulad ng diffusion-cooled slab lasers, ay nagpabuti ng kalidad ng beam, na lalong nagpapabuti sa formability sa pamamagitan ng pagbabawas ng lapad ng hinang. Ang pag-unlad na ito ay humantong sa pangangailangan para sa mas mahigpit na dimensional control at laser seam tracking sa mga steel pipe mill.
Oras ng pag-post: Agosto-29-2022