Yüksek frekanslı indüksiyon bobininin konumunun kontrolüdüz dikişli çelik boru:
Düz dikişli çelik borunun uyarma frekansı, uyarma devresindeki kapasitans ve indüktansın kareköküyle ters orantılı veya voltaj ve akımın kareköküyle doğru orantılıdır. Devredeki kapasitans, indüktans veya voltaj ve akım değiştirildiği sürece, uyarma frekansı değiştirilebilir ve böylece kaynak sıcaklığının kontrolü sağlanabilir. Düşük karbonlu çelik için, kaynak sıcaklığı 1250~1460℃ arasında kontrol edilir ve bu da boru duvar kalınlığının 3~5 mm penetrasyon gereksinimlerini karşılayabilir. Ayrıca, kaynak hızı ayarlanarak da kaynak sıcaklığı kontrol edilebilir.
Yüksek frekanslı indüksiyon bobini, ekstrüzyon silindirine mümkün olduğunca yakın olmalıdır. İndüksiyon bobini ekstrüzyon silindirinden uzakta olursa, etkili ısıtma süresi uzun olur, ısıdan etkilenen bölge genişler ve kaynak mukavemeti azalır; aksine, kaynak kenarı yeterince ısınmaz ve ekstrüzyondan sonra şekillendirme zayıf olur. Empedans, boru kaynaklama için özel bir manyetik çubuk veya bir grup manyetik çubuktur. Empedansın kesit alanı genellikle çelik borunun iç çap kesit alanının %70'inden az olmamalıdır. İşlevi, indüksiyon bobini, boru boşluğunun kaynak kenarı ve manyetik çubuğun elektromanyetik bir indüksiyon döngüsü oluşturmasını, yakınlık etkisi yaratmasını ve girdap akımı ısısının boru boşluğunun kaynak kenarına yakın bir yerde yoğunlaşmasını sağlayarak boru boşluğunun kenarının kaynak sıcaklığına kadar ısıtılmasını sağlamaktır. Empedans, çelik bir tel ile boru boşluğunda sürüklenir ve merkez konumu, ekstrüzyon silindirinin merkezine yakın bir yerde nispeten sabit olmalıdır. Makine çalıştırıldığında, boru boşluğunun hızlı hareketi nedeniyle, boru boşluğunun iç duvarının sürtünmesiyle empedans büyük ölçüde aşınır ve sık sık değiştirilmesi gerekir.
Boru boşluğunun iki kenarı kaynak sıcaklığına ısıtıldıktan sonra, yağ muhafazası, ekstrüzyon silindirinin ekstrüzyonu altında ortak bir metal tanecik oluşturur; bu tanecikler birbirine nüfuz eder ve kristalleşerek sonunda sağlam bir kaynak oluşturur. Ekstrüzyon kuvveti çok küçükse, oluşan ortak kristal sayısı az olur, kaynak metalinin mukavemeti azalır ve gerilme sonrasında çatlaklar oluşur; kaynak ve ekstrüzyon sonrasında kaynak izleri oluşur ve bunların düzeltilmesi gerekir. Yöntem, aleti çerçeveye sabitlemek ve kaynaklı borunun hızlı hareketiyle kaynak izlerini düzleştirmektir. Kaynaklı borunun içindeki çapaklar genellikle oluşmaz. Ekstrüzyon basıncı çok büyükse, erimiş metal kaynaktan dışarı sıkışır; bu sadece kaynağın mukavemetini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda çok sayıda iç ve dış çapak oluşturur ve hatta kaynak üst üste binmesi gibi kusurlara neden olur.
Yetersiz ısı girişi durumunda, ısıtılan kaynak kenarı kaynak sıcaklığına ulaşamaz ve metal yapı katı kalır, bu da kaynaşmamış veya eksik penetrasyona neden olur; yetersiz ısı girişi durumunda ise, ısıtılan kaynak kenarı kaynak sıcaklığını aşar, bu da aşırı yanmaya veya erimiş damlacıklara ve kaynakta erimiş bir deliğe neden olur. Kaynak sıcaklığı esas olarak yüksek frekanslı girdap akımının termal gücünden etkilenir. İlgili formüle göre, yüksek frekanslı girdap akımının termal gücü esas olarak akım frekansından etkilenir ve girdap akımının termal gücü, akım uyarı frekansının karesiyle orantılıdır; ve akım uyarı frekansı, uyarı voltajı, akım, kapasitans ve indüktansdan etkilenir.
Düz dikiş kaynaklı borunun üretim süreci basittir, üretim verimliliği yüksektir, maliyeti düşüktür ve gelişimi hızlıdır. Kaynaklı borunun mukavemeti genellikle düz dikiş kaynaklı boruya göre daha yüksektir. Daha dar kütüklerle daha büyük çaplı kaynaklı borular üretilebildiği gibi, aynı genişlikteki kütüklerle farklı çaplarda kaynaklı borular da üretilebilir. Bununla birlikte, aynı uzunluktaki düz dikişli boruya kıyasla, kaynak uzunluğu %30 ila %100 oranında artar ve üretim hızı daha düşüktür. Bu nedenle, küçük çaplı kaynaklı boruların çoğu düz dikiş kaynağıyla, büyük çaplı kaynaklı boruların çoğu ise kaynak yöntemiyle üretilir.
Kaynaklı boru ürünleri, şebeke suyu projelerinde, petrokimya endüstrisinde, kimya endüstrisinde, enerji endüstrisinde, tarımsal sulamada ve kentsel inşaatta yaygın olarak kullanılmaktadır ve ülkemizde geliştirilen 20 temel üründen biridir. Sıvı taşımacılığında: su temini ve drenaj. Gaz taşımacılığında: kömür gazı, buhar, sıvılaştırılmış petrol gazı. Yapısal kullanımda: kazık boruları, köprüler; iskeleler, yollar, bina yapı boruları vb.
Yüksek frekanslı kaynak yöntemiyle birleştirilen boruların düzleşmesi ve çatlaması, kaynak mikro çatlakları, sert ve kırılgan faz inklüzyonları, iri taneli yapılar vb. nedenlerden kaynaklanır.
Kaynak işlemini daha iyi kontrol etmek için, kaynak kalıntısı çatlak indeksi kavramı önerilmiştir. Bu durum esas olarak yetersiz kaynak mukavemeti, insan şekli veya süneklik nedeniyle oluşur. Kaynak dikişinde darbe dayanıklılığını etkileyen küçük kalıntılar olduğunda, çelik borunun iki karşıt duvarı demir kutuya çok yakın bir şekilde düzleştirildiğinde kaynak çatlaması meydana gelebilir. Kaynak çatlamasını azaltmak, kaynak dayanıklılığını artırmak ve kaynak kalıntılarını azaltmak için ne yapılmalı?
İlk olarak, ham maddelerin saflığını iyileştirin, P ve S içeriğini azaltın ve yabancı madde içeriğini düşürün. İkinci olarak, çelik şeridin kenarının ezilmiş, paslanmış veya kirlenmiş olup olmadığını kontrol edin; bu durum erimiş metalin boşalmasını engeller ve kaynakta yabancı madde oluşumuna kolayca neden olur. Üçüncü olarak, düzensiz duvar kalınlığı, çapaklar ve şişlikler kaynak akımında dalgalanmalara kolayca neden olabilir ve kaynağı etkileyebilir.
Yayın tarihi: 22 Nisan 2025