Yüksek frekansın ana işlem parametreleridüz dikiş kaynaklı borularKaynak ısı girdisi, kaynak basıncı, kaynak hızı, açıklık açısı boyutu, indüksiyon bobininin konumu ve boyutu, direncin konumu vb. parametreler, yüksek frekanslı kaynaklı boru ürünlerinin kalitesini, üretim verimliliğini ve ünite kapasitesini iyileştirmede büyük etkiye sahiptir. Çeşitli parametrelerin eşleştirilmesi, üreticilerin önemli ekonomik faydalar elde etmelerini sağlayabilir.
1. Kaynak ısı girdisi: Yüksek frekanslı düz dikiş kaynaklı boru kaynaklarında, kaynak gücü kaynak ısı girdisinin miktarını belirler. Dış koşullar belirli olduğunda ve girdi ısısı yetersiz olduğunda, ısıtılan şeridin kenarı kaynak sıcaklığına ulaşamaz ve katı bir yapı oluşturarak soğuk kaynak oluşturur, hatta kaynaşma bile gerçekleşemez. Çok düşük kaynak ısı girdisinden kaynaklanan karışıklık
Muayene sırasında bu kaynaşma eksikliği genellikle düzleştirme testinin başarısız olması, hidrostatik test sırasında çelik borunun patlaması veya çelik borunun doğrultulması sırasında kaynağın çatlaması şeklinde kendini gösterir ve bu ciddi bir kusurdur. Ayrıca, kaynak ısı girdisi, şeridin kenarının kalitesinden de etkilenir. Örneğin, şeridin kenarında çapaklar varsa, çapaklar sıkıştırma silindirinin kaynak noktasına girmeden önce kıvılcımlara neden olarak kaynak gücünde kayba ve ısı girdisinin azalmasına yol açar; bu da kaynaşma eksikliğine veya soğuk kaynağa neden olur. Giriş ısısı çok yüksek olduğunda, ısıtılan şeridin kenarı kaynak sıcaklığını aşarak aşırı ısınmaya veya hatta aşırı yanmaya neden olur. Kaynak ayrıca gerilme sonrasında çatlayacaktır. Bazen erimiş metal sıçrayarak kaynak bozulması nedeniyle delikler oluşturur. Aşırı ısı girdisi nedeniyle kabarcıklar ve delikler oluşur. Muayene sırasında bu kusurlar esas olarak 90° düzleştirme testinde başarısızlık, darbe testinde başarısızlık ve hidrolik test sırasında çelik borunun patlaması veya sızıntısı şeklinde kendini gösterir.
2. Kaynak Basıncı (Çap Azaltma): Kaynak basıncı, kaynak işleminin ana parametresidir. Şeridin kenarı kaynak sıcaklığına ısıtıldıktan sonra, metal atomları sıkıştırma silindirinin ekstrüzyon kuvveti altında birleşerek kaynak oluşturur. Kaynak basıncının büyüklüğü, kaynağın mukavemetini ve tokluğunu etkiler. Uygulanan kaynak basıncı çok düşükse, kaynak kenarı tamamen kaynaşamaz ve kaynakta kalan metal oksitler dışarı atılamaz ve inklüzyonlar oluşturarak kaynağın çekme mukavemetini büyük ölçüde azaltır ve kaynak gerilme sonrası çatlamaya eğilimlidir; Uygulanan kaynak basıncı çok yüksekse, kaynak sıcaklığına ulaşan metalin çoğu ekstrüzyona uğrar, bu da sadece kaynağın mukavemetini ve tokluğunu azaltmakla kalmaz, aynı zamanda aşırı iç ve dış çapak veya bindirme kaynağı gibi kusurlara da neden olur.
Kaynak basıncı genellikle, ekstrüzyon silindirinden önce ve sonra çelik borunun çapındaki azalma ve çapakların boyutu ve şekli ile ölçülür ve değerlendirilir. Kaynak ekstrüzyon kuvvetinin çapak şekli üzerindeki etkisi: Kaynak ekstrüzyon miktarı çok fazlaysa, sıçrama büyük olur ve ekstrüde edilen erimiş metal büyük olur, çapaklar büyük olur ve kaynağın her iki tarafında da devrilir; ekstrüzyon miktarı çok azsa, neredeyse hiç sıçrama olmaz ve çapaklar küçük ve yığılmış olur; ekstrüzyon miktarı orta düzeydeyse, ekstrüde edilen çapaklar diktir ve yüksekliği genellikle 2,5~3 mm arasında kontrol edilir. Kaynak ekstrüzyon miktarı uygun şekilde kontrol edilirse, kaynağın metal akış çizgisi açısı yukarı, aşağı, sola ve sağa simetrik olur ve 55°~65°'lik bir açıya sahiptir. Ekstrüzyon miktarı uygun şekilde kontrol edildiğinde, metal akış çizgisi kaynağın şeklini oluşturur.
3. Kaynak Hızı: Kaynak hızı da kaynak işleminin ana parametresidir. Isıtma sistemi, kaynak deformasyon hızı ve metal atom kristalleşme hızı ile ilişkilidir. Yüksek frekanslı kaynakta, kaynak hızı arttıkça kaynak kalitesi de artar. Bunun nedeni, ısıtma süresinin kısalmasının kenar ısıtma bölgesinin genişliğini daraltması ve metal oksitlerin oluşum süresini kısaltmasıdır. Kaynak hızı düşürülürse, sadece ısıtma bölgesi genişlemekle kalmaz, aynı zamanda kaynak ısıdan etkilenen bölge de genişler ve erime bölgesinin genişliği giriş ısısının değişimiyle değişir ve oluşan iç çapak da daha büyük olur. Farklı kaynak hızlarında erime hattı genişliği değişir. Düşük hızlı kaynak sırasında, giriş ısısındaki karşılık gelen azalma kaynak işlemini zorlaştırır. Aynı zamanda, levha kenarının kalitesi ve direncin manyetizması, açıklık açısının boyutu vb. gibi diğer dış faktörlerden etkilenir ve bu da bir dizi kusura kolayca neden olabilir. Bu nedenle, yüksek frekanslı kaynak işlemi sırasında, ünitenin kapasitesi ve kaynak ekipmanının izin verdiği koşullar altında, ürün özelliklerine göre mümkün olan en hızlı kaynak hızı seçilmelidir.
4. Açıklık açısı: Açıklık açısı, Şekil 6'da gösterildiği gibi, ekstrüzyon silindirinin önündeki şerit kenarı arasındaki açıyı ifade eden kaynak V açısı olarak da adlandırılır. Genellikle açıklık açısı 3° ile 6° arasında değişir ve açıklık açısının boyutu esas olarak kılavuz silindirin konumu ve kılavuz levhanın kalınlığı tarafından belirlenir. V açısının boyutu, kaynak stabilitesi ve kaynak kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. V açısı küçültüldüğünde, şerit kenarları arasındaki mesafe azalır, böylece yüksek frekanslı akımın yakınlık etkisi güçlenir, bu da kaynak gücünü azaltabilir veya kaynak hızını artırarak verimliliği iyileştirebilir. Açıklık açısı çok küçükse, erken kaynaklanmaya yol açar, yani kaynak noktası sıcaklığa ulaşmadan önce sıkışır ve kaynaşır, bu da kaynakta kalıntı ve soğuk kaynak gibi kusurların oluşmasına ve kaynak kalitesinin düşmesine neden olur. V açısının artırılması güç tüketimini artırsa da, belirli koşullar altında şerit kenarı ısıtmasının stabilitesini sağlayabilir, kenar ısı kaybını azaltabilir ve ısıdan etkilenen bölgeyi küçültebilir. Gerçek üretimde, kaynak kalitesini sağlamak için V açısı genellikle 4° ile 5° arasında kontrol edilir.
5. İndüksiyon bobininin boyutu ve konumu: İndüksiyon bobini, yüksek frekanslı indüksiyon kaynağında önemli bir araçtır. Boyutu ve konumu, üretim verimliliğini doğrudan etkiler.
İndüksiyon bobini tarafından çelik boruya iletilen güç, çelik borunun yüzeyindeki boşluğun karesiyle orantılıdır. Boşluk çok büyükse, üretim verimliliği önemli ölçüde azalır. Boşluk çok küçükse, çelik borunun yüzeyiyle kolayca temas edip tutuşabilir veya çelik boruya zarar verebilir. Genellikle, indüksiyon bobininin iç yüzeyi boru gövdesiyle temas halindedir. Boşluk yaklaşık 10 mm olarak seçilir. İndüksiyon bobininin genişliği, çelik borunun dış çapına göre seçilir. İndüksiyon bobini çok genişse, endüktansı azalır, indüktörün voltajı da azalır ve çıkış gücü düşer; indüksiyon bobini çok darsa, çıkış gücü artar, ancak boru arkası ve indüksiyon bobininin aktif güç kaybı da artar. Genellikle, indüksiyon bobininin genişliği 1 ila 1,5D (D, çelik borunun dış çapıdır) arasında daha uygundur.
İndüksiyon bobininin ön ucu ile sıkıştırma silindirinin merkezi arasındaki mesafe, boru çapına eşit veya biraz daha büyük olmalıdır, yani 1 ila 1,2D arası daha uygundur. Mesafe çok büyük olursa, açılma açısının yakınlık etkisi azalır, kenar ısıtma mesafesi çok uzun olur ve lehim bağlantısında daha yüksek bir kaynak sıcaklığı elde etmek mümkün olmaz; mesafe çok küçük olursa, ekstrüzyon silindiri daha yüksek indüklenen ısı üretir ve kullanım ömrünü kısaltır.
6. Direncin işlevi ve konumu: Direnç mıknatısı, yüksek frekanslı akımın çelik borunun arkasına akışını azaltmak ve aynı zamanda akımı çelik şeridin V açısını ısıtmak için yoğunlaştırmak amacıyla kullanılır; böylece ısı boru gövdesinin ısınması nedeniyle kaybolmaz. Yeterli soğutma sağlanmazsa, mıknatıs çubuğu Curie sıcaklığını (yaklaşık 300°C) aşar ve mıknatıslığını kaybeder. Direnç olmadan, akım ve indüklenen ısı tüm boru boyunca dağılır, kaynak gücünü artırır ve borunun aşırı ısınmasına neden olur. Direncin boru boşluğunda termal bir etkisi yoktur. Direncin yerleşimi, kaynak hızını ve kaynak kalitesini büyük ölçüde etkiler. Uygulamada, direncin ön ucu tam olarak sıkıştırma silindirinin merkez hattında olduğunda düzleştirme sonucunun elde edildiği kanıtlanmıştır. Ekstrüzyon silindirinin merkez hattının ötesine, boyutlandırma makinesinin yan tarafına doğru uzandığında, düzleştirme etkisi önemli ölçüde azalır. Merkez çizgisinden daha aşağıda ancak kılavuz silindirin bir tarafında olduğunda, kaynak dayanımı azalacaktır. Direncin, indüktörün altındaki boru boşluğuna yerleştirilmesi ve başının ekstrüzyon silindirinin merkez çizgisiyle çakışması veya şekillendirme yönünde 20 ila 40 mm ayarlanması, borudaki geri empedansı artırabilir, dolaşım akımı kaybını azaltabilir ve kaynak gücünü düşürebilir.
Yayın tarihi: 07.10.2023