Ana işlem parametreleriyüksek frekanslı düz dikiş kaynaklı boruKaynak ısı girdisi, kaynak basıncı, kaynak hızı, açılma açısı, indüksiyon bobininin konumu ve boyutu, empedans 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 girişi
Yüksek frekanslı düz dikiş kaynaklı boruların kaynaklanmasında, kaynak gücü, kaynak ısı girdisinin miktarını belirler. Dış koşullar sabit olduğunda ve girdi ısısı yetersiz olduğunda, ısıtılan şeridin kenarı kaynak sıcaklığına ulaşamaz ve hala katı bir yapıyı koruyarak, kaynaşma bile gerçekleşmeyen soğuk bir kaynak oluşturur. Kaynaşma eksikliği, çok düşük kaynak ısı girdisinden kaynaklanır. Bu kaynaşma eksikliği genellikle düzleştirme testinin başarısızlığı, hidrolik test sırasında çelik borunun patlaması veya çelik boru düzleştirilirken kaynak dikişinin çatlaması şeklinde kendini gösterir. Bu ciddi bir kusurdur. Ayrıca, kaynak ısı girdisi, şeridin kenarının kalitesinden de etkilenir. Örneğin, şeridin kenarında çapaklar olduğunda, çapaklar ekstrüzyon silindirinin kaynak noktasına girmeden önce tutuşmaya neden olur, bu da kaynak gücünde kayba ve ısı girdisinde azalmaya yol açarak kaynaşmamış veya soğuk kaynaklara neden olur. Verilen ısı çok yüksek olduğunda, ısıtılan şeridin kenarı kaynak sıcaklığını aşarak aşırı ısınmaya hatta aşırı yanmaya neden olur ve kaynak gerilme sonucu çatlar; bazen de kaynak bozulması nedeniyle erimiş metal sıçrayarak delikler oluşturur. Kum delikleri ve aşırı ısı girişinden kaynaklanan delikler, bu kusurlar esas olarak 90° düzleştirme testlerinde ve darbe testlerinde yetersizlik ve hidrolik test sırasında çelik borunun patlaması veya sızıntısı şeklinde kendini gösterir.
2 Kaynak basıncı (çap daralması)
Kaynak basıncı, kaynak işleminin ana parametresidir. Şeridin kenarı kaynak sıcaklığına ısıtıldıktan sonra, metal atomları ekstrüzyon silindirinin ekstrüzyon kuvveti altında birleşerek bir kaynak oluşturur. Kaynak basıncının büyüklüğü, kaynağın mukavemetini ve tokluğunu etkiler. Uygulanan kaynak basıncı çok düşükse, kaynak kenarı tamamen kaynaşamaz ve kaynakta kalan metal oksitler, inklüzyon oluşturmak üzere dışarı atılamaz; bu da kaynağın çekme mukavemetini büyük ölçüde azaltır ve kaynak gerilme altında kolayca çatlar. 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 yol açar. Kaynak basıncı genellikle, ekstrüzyon silindirinden önce ve sonra çelik borunun çap değişimine ve çapakların boyutuna ve şekline göre ölçülür ve değerlendirilir. Kaynak ekstrüzyon kuvvetinin çapak şekli üzerindeki etkisi. Kaynak ekstrüzyonu çok fazla olduğunda, sıçrama çok olur ve ekstrüde edilen erimiş metal miktarı fazla olur, çapaklar büyük olur ve kaynağın her iki tarafında da yukarı doğru kıvrılır; ekstrüzyon miktarı çok az olduğunda, neredeyse hiç sıçrama olmaz ve çapaklar küçük ve yığılmış olur; ekstrüzyon miktarı orta düzeyde olduğunda, ekstrüde edilen çapaklar diktir ve yüksekliği genellikle 2,5~3 mm arasında kontrol edilir. Kaynak ekstrüzyon miktarı doğru şekilde kontrol edilirse, kaynak dikişinin metal akış çizgisi açısı yukarıdan aşağıya, soldan sağa simetrik olur ve açı 55°~65° arasındadır. Ekstrüzyon miktarı doğru şekilde kontrol edildiğinde, kaynak dikişinin metal akış çizgisi şekli düzgün olur.
3 kaynak hızı
Kaynak hızı, kaynak işleminin ana parametresidir ve ısıtma sistemi, kaynak dikişinin deformasyon hızı ve metal atomlarının kristalleşme hızı ile ilişkilidir. Yüksek frekanslı kaynakta, kaynak hızı arttıkça kaynak kalitesi de artar, çünkü ısıtma süresinin kısalması kenar ısıtma bölgesinin genişliğini daraltır ve metal oksitlerin oluşma süresini kısaltır; kaynak hızı düşürülürse, sadece ısıtma bölgesi genişlemekle kalmaz, aynı zamanda kaynak dikişinin ısıdan etkilenen bölgesi de genişler ve erime bölgesinin genişliği giriş ısısıyla değişir ve oluşan iç çapaklar da daha büyük olur. Farklı kaynak hızlarında erime hattı genişliği. Düşük hızda kaynak yapıldığında, ısı girişinin buna bağlı olarak azalması nedeniyle kaynak zorluklarına neden olur. Aynı zamanda, levha kenarının kalitesi ve empedansın manyetizması, açıklık açısının boyutu vb. gibi diğer dış faktörlerden etkilenir ve bir dizi kusura neden olması kolaydır. Bu nedenle, yüksek frekanslı kaynak sırasında, ünitenin kapasitesi ve kaynak ekipmanının izin verdiği koşullar altında, ürünün özelliklerine göre üretim için en hızlı kaynak hızı seçilmelidir.
4 açılma açısı
Kaynak V açısı olarak da adlandırılan açılma açısı, Şekil 6'da gösterildiği gibi, ekstrüzyon silindirinden önce şeridin kenarı arasındaki açıyı ifade eder. Genellikle açılma açısı 3° ile 6° arasında değişir ve açılma 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 küçüldüğünde, şeridin kenar mesafesi azalır, böylece yüksek frekanslı akımın yakınlık etkisi güçlenir, bu da kaynak gücünü azaltabilir veya kaynak hızını artırarak verimliliği iyileştirebilir. Açılma açısı çok küçükse, erken kaynaklanmaya yol açar, yani kaynak noktası sıcaklığa ulaşmadan önce sıkışır ve kaynaşır ve kaynakta kalıntı ve soğuk kaynak kusurları oluşması kolaylaşır, bu da kaynak kalitesini düşürür. V açısı arttırıldığında güç tüketimi artmasına rağmen, belirli koşullar altında şeridin kenar ısıtmasının stabilitesini sağlayabilir, kenar ısı kaybını azaltabilir ve ısıdan etkilenen bölgeyi küçültebilir. Gerçek üretimde, kaynak kalitesini sağlamak için V açısı genellikle 4°~5° arasında kontrol edilir.
5. İndüksiyon bobininin boyutu ve konumu
İndüksiyon bobini, yüksek frekanslı indüksiyon kaynağında önemli bir araçtır ve boyutu ve konumu üretim verimliliğini doğrudan etkiler. İndüksiyon bobini tarafından çelik boruya iletilen güç, çelik borunun yüzey boşluğunun karesiyle orantılıdır. Boşluk çok büyükse, üretim verimliliği önemli ölçüde azalır. 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 kayıpları da artar. Genellikle, indüksiyon bobininin genişliği 1-1,5D (D, çelik borunun dış çapıdır) daha uygundur. İndüksiyon bobininin ön ucu ile ekstrüzyon silindirinin merkezi arasındaki mesafe, boru çapına eşit veya biraz daha büyük olmalıdır, yani 1-1,2D daha uygundur. Mesafe çok büyük olursa, açılma açısının yakınlık etkisi azalır, bu da çok uzun kenar ısıtma mesafesine neden olur ve lehim bağlantısının daha yüksek bir kaynak sıcaklığına ulaşmasını engeller; bu da kullanım ömrünü kısaltır.
6. Direncin rolü ve konumu
İmparator tipi manyetik çubuk, çelik borunun arkasına akan yüksek frekanslı akımı azaltmak ve aynı zamanda akımı çelik şeridin V açısını ısıtacak şekilde yoğunlaştırmak için kullanılır; böylece ısı boru gövdesinin ısınması nedeniyle kaybolmaz. Soğutma işlemi yapılmazsa, manyetik çubuk Curie sıcaklığını (yaklaşık 300 ℃) aşar ve manyetik özelliğini kaybeder. Direnç olmadan, akım ve indüklenen ısı borunun tüm gövdesine dağılır, kaynak gücünü artırır ve gövdenin aşırı ısınmasına neden olur. Boru boşluğunda direncin termal etkisi yoktur. Direncin yerleşimi, kaynak hızını ve kaynak kalitesini büyük ölçüde etkiler. Uygulamada, direncin ön ucunun konumu tam olarak ekstrüzyon silindirinin merkez çizgisinde olduğunda düzleştirme sonucunun en iyi olduğu kanıtlanmıştır. Sıkıştırma silindirinin merkez çizgisini aştığında ve boyutlandırma makinesinin yan tarafına uzandığında, düzleştirme etkisi önemli ölçüde azalır. Merkez çizgisinden daha aşağıda ve kılavuz silindirin yanında olduğunda, kaynak dayanımı azalacaktır. Empedansın, indüktörün altındaki boru boşluğuna yerleştirilmesi ve başının ekstrüzyon silindirinin merkez çizgisiyle çakışması veya şekillendirme yönünde 20-40 mm ayarlanması, borunun geri empedansını artırabilir, dolaşım akımı kaybını azaltabilir ve kaynak gücünü düşürebilir.
7 Sonuç
(1) Kaynak ısı girdisinin makul kontrolü daha yüksek kaynak kalitesi elde edilmesini sağlayabilir.
(2) Genellikle ekstrüzyon miktarını 2,5~3 mm'de kontrol etmek uygundur. Ekstrüzyon çapakları diktir ve kaynak yüksek tokluk ve çekme dayanımı elde edebilir.
(3) Kaynak V açısını 4°~5°'de kontrol edin ve ünite kapasitesi ve kaynak ekipmanının izin verdiği koşullar altında mümkün olan en yüksek kaynak hızını üretin; bu, bazı kusurların oluşumunu azaltabilir ve iyi bir kaynak kalitesi elde etmenizi sağlayabilir.
(4) İndüksiyon bobininin genişliği çelik borunun dış çapının 1-1,5D katıdır ve ekstrüzyon silindirinin merkezinden uzaklığı 1-1,2D katıdır, bu da üretim verimliliğini etkin bir şekilde artırabilir.
(5) Yüksek kaynak çekme dayanımı ve iyi bir düzleştirme etkisi elde edilebilmesi için direncin ön ucunun sıkıştırma silindirinin merkez hattında tam olarak bulunduğundan emin olun.
Yayın tarihi: 27 Aralık 2022