Sa produksyon ngmga tubo na hindi kinakalawang na asero, isang patag na bakal na piraso ang unang binubuo, na pagkatapos ay hinuhubog upang maging isang bilog na tubo. Kapag nabuo na, ang mga tahi ng tubo ay dapat na ihinang nang magkasama. Ang hinang na ito ay lubos na nakakaapekto sa kakayahang mabuo ng bahagi. Samakatuwid, ang pagpili ng tamang pamamaraan ng hinang ay napakahalaga upang makakuha ng profile ng hinang na maaaring matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan sa pagsubok sa industriya ng pagmamanupaktura. Walang alinlangan, 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 extrusion ay magkahiwalay sa isa't isa. Bukod pa rito, ang parehong pamamaraan ay maaaring gumamit ng bar magnet, na isang malambot na magnetic element na nakalagay sa loob ng katawan ng tubo, na tumutulong upang ituon ang daloy ng hinang sa gilid ng strip. Sa parehong mga kaso, ang strip ay pinuputol at nililinis bago irolyo at ipadala sa welding point. Bukod pa rito, ginagamit ang coolant upang palamigin ang mga induction coil na ginagamit sa proseso ng pag-init. Panghuli, gagamitin ang ilang coolant 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 maraming puwersa ng squeeze ay magreresulta sa pagtaas ng mga burr (o weld beads). Samakatuwid, ginagamit ang mga espesyal na idinisenyong kutsilyo 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 na bakal. Gayunpaman, gaya ng karaniwan sa karamihan ng mga solid phase forging, ang mga high-frequency welded joint ay hindi maaaring 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, pinipili ng mga tagagawa ng tubo na kumpletuhin ang proseso ng hinang gamit ang gas tungsten arc welding (GTAW). Lumilikha ang GTAW ng welding 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 ionized plasma stream, at protektahan ang tinunaw na weld pool. Ito ay isang naitatag at nauunawaang proseso na makakagawa ng mauulit na mataas na kalidad na mga weld. Ang mga bentahe ng prosesong ito ay ang repeatability, spatter-free welding, 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 nagpapahintulot ng mga arc pulse na higit sa 10,000 Hz. Nakikinabang ang mga customer sa mga planta ng pagproseso ng steel pipe mula sa bagong teknolohiyang ito, kung saan ang mga high-frequency arc pulse ay nagreresulta sa limang beses na mas malaking arc downward pressure kumpara sa conventional GTAW. Kasama sa mga karaniwang pagpapabuti na dulot nito ang pagtaas ng burst strength, mas mabilis na bilis ng weld line, at nabawasang scrap. Mabilis na natuklasan ng mga customer ng mga prodyuser ng steel pipe na ang weld profile na nakuha sa proseso ng welding na ito ay kailangang bawasan. Bukod pa rito, medyo mabagal pa rin ang bilis ng welding.
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 natatanging katangian ng laser welding ay ang mataas na energy beam density nito. Hindi lamang tinutunaw ng laser beam ang surface layer ng materyal kundi lumilikha rin ng keyhole, na nagreresulta sa makitid na weld bead profile. 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. Kaya, ang prosesong walang keyhole ay nagreresulta sa malawak at mababaw na weld profile. Ang mataas na katumpakan ng laser welding ay nagdudulot ng mas mahusay na pagtagos, na siya namang binabawasan ang paglaki ng butil at nagdudulot ng mas mahusay na kalidad ng metalograpiya; sa kabilang banda, ang mas mataas na heat energy input at mas mabagal na proseso ng paglamig ng GTAW ay humahantong sa magaspang na konstruksyon ng welded.
Sa pangkalahatan, itinuturing na mas mabilis ang proseso ng laser welding kaysa sa GTAW, pareho ang reject rate nito, at ang una ay humahantong sa mas mahusay na metallographic properties, na humahantong sa mas mataas na burst strength at mas mataas na formability. Kung ikukumpara sa high-frequency welding, pinoproseso ng laser ang mga materyales nang walang oksihenasyon, na nagreresulta sa mas mababang scrap rate at mas mataas na formability. Impluwensya ng spot size: Sa pag-welding ng mga pabrika ng stainless steel pipe, ang lalim ng welding ay tinutukoy ng kapal ng steel pipe. Kaya, ang layunin ng produksyon ay mapabuti 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 ang kalidad ng beam ang dapat isaalang-alang, kundi pati na rin ang katumpakan ng mill. Bilang karagdagan, bago gumanap ng papel ang dimensional error ng pipe mill, dapat munang isaalang-alang ang limitasyon ng pagbabawas ng light spot.
Maraming problema sa dimensyon na partikular sa welding ng steel pipe, gayunpaman, ang pangunahing salik na nakakaapekto sa welding ay ang tahi sa welding box (mas partikular, ang welding coil). Kapag nabuo na ang strip para sa welding, ang mga katangian ng weld ay kinabibilangan ng mga strip gaps, matindi/bahagyang maling pagkakahanay ng weld, at pagkakaiba-iba ng centerline ng weld. Ang gap 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 matindi o bahagyang maling pagkakahanay ng weld ay maaaring magresulta sa mahinang profile ng weld. Bilang karagdagan, pagkatapos dumaan sa welding box, ang steel pipe ay higit pang puputulin. Kabilang dito ang mga pagsasaayos ng laki at pagsasaayos ng hugis (hugis). Sa kabilang banda, ang dagdag na trabaho ay maaaring mag-alis ng ilang malalaki/maliliit na depekto sa weld, ngunit malamang na hindi lahat ng mga ito. Siyempre, gusto nating makamit ang zero na depekto. Bilang pangkalahatang tuntunin, ang mga depekto sa weld 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. Direktang nauugnay sa pagtaas ng pokus sa formability sa merkado ng sasakyan ay ang pangangailangan para sa mas maliliit na heat-affected zones (HAZ) at pinababang weld profiles. Kaugnay nito, nagtataguyod ito ng pag-unlad ng teknolohiya ng laser, ibig sabihin, pagpapabuti ng kalidad ng beam upang mabawasan ang laki ng spot. Habang patuloy na bumababa 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).
Ipinapahiwatig nito ang 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 weld pool sa itaas ng seam, kung saan ang mga ito ay nagiging maalikabok, nakasasakit, at nag-vibrate. 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, ang laser seam tracking ay maaaring makamit ang kinakailangang katumpakan. Sa pangkalahatan, ang laser light o laser spots ay pino-project sa ibabaw ng weld, at ang nagresultang imahe ay ipinapadala pabalik sa isang CMOS camera, na gumagamit ng mga algorithm upang matukoy ang lokasyon ng mga weld, misjoin, at mga puwang. Bagama't mahalaga ang bilis ng imaging, ang isang laser seam tracker ay dapat magkaroon ng controller na sapat ang bilis upang tumpak na ma-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, ngunit 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 madaling mabuo na tubo na hindi kinakalawang na asero. Samakatuwid, ang laser welding ay nakahanap ng lugar kung saan ito ginagamit upang mabawasan ang porosity ng hinang at bawasan ang profile ng hinang habang pinapanatili o pinapataas ang bilis ng hinang. Ang mga sistema ng laser, tulad ng diffusion-cooled slab laser, ay nagpabuti ng kalidad ng beam, na lalong nagpapabuti sa kakayahang mabuo 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: Disyembre 02, 2022