Các thông số quy trình chính của tần số caoống hàn đường thẳngBao gồm nhiệt lượng hàn, áp suất hàn, tốc độ hàn, kích thước góc mở, vị trí và kích thước của cuộn cảm ứng, vị trí của điện trở, v.v. Các thông số này có tác động lớn đến việc nâng cao chất lượng sản phẩm ống hàn tần số cao, hiệu quả sản xuất và năng suất đơn vị. Việc kết hợp các thông số khác nhau có thể giúp các nhà sản xuất thu được lợi ích kinh tế đáng kể.
1. Nhiệt lượng hàn: Trong hàn ống thẳng tần số cao, công suất hàn quyết định lượng nhiệt lượng hàn. Khi điều kiện bên ngoài nhất định và nhiệt lượng đầu vào không đủ, mép của dải kim loại được nung nóng không đạt đến nhiệt độ hàn và vẫn còn là cấu trúc rắn tạo thành mối hàn nguội, thậm chí không thể nóng chảy. Sự nhầm lẫn do nhiệt lượng hàn quá nhỏ gây ra.
Việc thiếu sự kết dính trong quá trình kiểm tra thường biểu hiện ở việc không đạt yêu cầu trong thử nghiệm làm phẳng, ống thép bị vỡ trong thử nghiệm thủy tĩnh, hoặc mối hàn bị nứt trong quá trình nắn thẳng ống thép, đây là một khuyết tật nghiêm trọng. Ngoài ra, chất lượng mép của dải thép cũng ảnh hưởng đến lượng nhiệt hàn. Ví dụ, nếu có gờ trên mép dải thép, các gờ này sẽ gây ra tia lửa trước khi đi vào điểm hàn của con lăn ép, dẫn đến mất công suất hàn và giảm lượng nhiệt đầu vào, gây ra hiện tượng thiếu kết dính hoặc hàn nguội. Khi lượng nhiệt đầu vào quá cao, mép của dải thép được nung nóng vượt quá nhiệt độ hàn, dẫn đến quá nhiệt hoặc thậm chí cháy quá mức. Mối hàn cũng sẽ bị nứt sau khi chịu ứng suất. Đôi khi kim loại nóng chảy sẽ bắn tung tóe và tạo thành các lỗ do sự phá vỡ mối hàn. Các vết phồng rộp và lỗ được hình thành do lượng nhiệt đầu vào quá mức. Trong quá trình kiểm tra, những khuyết tật này chủ yếu biểu hiện ở việc không đạt yêu cầu trong thử nghiệm làm phẳng 90°, không đạt yêu cầu trong thử nghiệm va đập, và ống thép bị vỡ hoặc rò rỉ trong thử nghiệm thủy lực.
2. Áp suất hàn (giảm đường kính): Áp suất hàn là thông số chính của quá trình hàn. Sau khi mép dải kim loại được nung nóng đến nhiệt độ hàn, các nguyên tử kim loại được kết hợp dưới lực ép của con lăn để tạo thành mối hàn. Độ lớn của áp suất hàn ảnh hưởng đến độ bền và độ dẻo dai của mối hàn. Nếu áp suất hàn quá nhỏ, mép hàn không thể được nóng chảy hoàn toàn, và các oxit kim loại còn lại trong mối hàn không thể được loại bỏ và tạo thành các tạp chất, dẫn đến độ bền kéo của mối hàn giảm đáng kể và mối hàn dễ bị nứt sau khi chịu ứng suất; Nếu áp suất hàn quá lớn, hầu hết kim loại đạt đến nhiệt độ hàn sẽ bị ép đùn, điều này không chỉ làm giảm độ bền và độ dẻo dai của mối hàn mà còn tạo ra các khuyết tật như gờ trong và ngoài quá mức hoặc mối hàn chồng.
Áp suất hàn thường được đo và đánh giá bằng độ giảm đường kính của ống thép trước và sau khi ép đùn, cũng như kích thước và hình dạng của các gờ kim loại. Ảnh hưởng của lực ép đùn khi hàn đến hình dạng gờ kim loại: Nếu lượng ép đùn quá lớn, lượng bắn tóe và kim loại nóng chảy bị ép đùn ra nhiều, gờ kim loại lớn và bị đổ nghiêng về hai phía của mối hàn; nếu lượng ép đùn quá nhỏ, hầu như không có bắn tóe, gờ kim loại nhỏ và bị dồn lại; khi lượng ép đùn vừa phải, gờ kim loại bị ép đùn sẽ thẳng đứng, và chiều cao thường được kiểm soát ở mức 2,5~3mm. Nếu lượng ép đùn khi hàn được kiểm soát đúng cách, góc dòng chảy kim loại của mối hàn sẽ đối xứng lên, xuống, trái và phải, với góc từ 55° đến 65°. Hình dạng dòng chảy kim loại của mối hàn sẽ được cải thiện khi lượng ép đùn được kiểm soát đúng cách.
3. Tốc độ hàn: Tốc độ hàn cũng là thông số chính của quá trình hàn. Nó liên quan đến hệ thống gia nhiệt, tốc độ biến dạng mối hàn và tốc độ kết tinh nguyên tử kim loại. Đối với hàn tần số cao, chất lượng mối hàn tăng lên khi tốc độ hàn tăng. Điều này là do việc rút ngắn thời gian gia nhiệt làm thu hẹp chiều rộng vùng gia nhiệt cạnh và rút ngắn thời gian hình thành oxit kim loại. Nếu tốc độ hàn giảm, không chỉ vùng gia nhiệt trở nên rộng hơn, tức là vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn trở nên rộng hơn, mà chiều rộng vùng nóng chảy cũng thay đổi theo sự thay đổi nhiệt lượng đầu vào, và bavia bên trong hình thành cũng lớn hơn. Chiều rộng đường hàn ở các tốc độ hàn khác nhau. Trong quá trình hàn tốc độ thấp, việc giảm nhiệt lượng đầu vào tương ứng sẽ làm cho việc hàn trở nên khó khăn. Đồng thời, nó bị ảnh hưởng bởi chất lượng cạnh bảng mạch và các yếu tố bên ngoài khác, chẳng hạn như từ tính của điện trở, kích thước góc mở, v.v., có thể dễ dàng gây ra một loạt các khuyết tật. Do đó, trong quá trình hàn tần số cao, cần lựa chọn tốc độ hàn nhanh nhất có thể theo thông số kỹ thuật của sản phẩm trong điều kiện cho phép của năng lực sản xuất và thiết bị hàn.
4. Góc mở: Góc mở, còn được gọi là góc chữ V hàn, là góc giữa mép dải kim loại phía trước con lăn ép đùn, như thể hiện trong Hình 6. Thông thường, góc mở dao động từ 3° đến 6°, và kích thước của góc mở chủ yếu được xác định bởi vị trí của con lăn dẫn hướng và độ dày của tấm dẫn hướng. Kích thước của góc chữ V có tác động lớn đến độ ổn định và chất lượng hàn. Khi góc chữ V giảm, khoảng cách giữa các mép dải kim loại sẽ giảm, do đó tăng cường hiệu ứng gần của dòng điện tần số cao, có thể giảm công suất hàn hoặc tăng tốc độ hàn và cải thiện năng suất. Nếu góc mở quá nhỏ, nó sẽ dẫn đến hàn sớm, tức là điểm hàn sẽ bị ép và nóng chảy trước khi đạt đến nhiệt độ, dễ hình thành các khuyết tật như tạp chất và hàn nguội trong mối hàn, làm giảm chất lượng mối hàn. Mặc dù tăng góc chữ V làm tăng mức tiêu thụ điện năng, nhưng trong một số điều kiện nhất định, nó có thể đảm bảo sự ổn định của việc gia nhiệt mép dải kim loại, giảm tổn thất nhiệt ở mép và giảm vùng ảnh hưởng nhiệt. Trong sản xuất thực tế, để đảm bảo chất lượng mối hàn, góc chữ V thường được kiểm soát ở mức 4° đến 5°.
5. Kích thước và vị trí của cuộn cảm ứng: Cuộn cảm ứng là một công cụ quan trọng trong hàn cảm ứng tần số cao. Kích thước và vị trí của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất.
Công suất truyền từ cuộn cảm ứng đến ống thép tỷ lệ thuận với bình phương khe hở trên bề mặt ống thép. Nếu khe hở quá lớn, hiệu suất sản xuất sẽ giảm mạnh. Nếu khe hở quá nhỏ, nó dễ gây bắt lửa với bề mặt ống thép hoặc bị hư hỏng do chính ống thép gây ra. Thông thường, bề mặt bên trong của cuộn cảm ứng tiếp xúc với thân ống. Khe hở được chọn khoảng 10mm. Chiều rộng của cuộn cảm ứng được chọn theo đường kính ngoài của ống thép. Nếu cuộn cảm ứng quá rộng, độ tự cảm sẽ giảm, điện áp của cuộn cảm cũng giảm, và công suất đầu ra sẽ giảm; nếu cuộn cảm ứng quá hẹp, công suất đầu ra sẽ tăng, nhưng tổn thất công suất tác dụng của ống và cuộn cảm ứng cũng sẽ tăng lên. Nói chung, chiều rộng của cuộn cảm ứng là từ 1 đến 1,5D (D là đường kính ngoài của ống thép) là phù hợp hơn.
Khoảng cách giữa đầu trước của cuộn cảm ứng và tâm của con lăn ép phải bằng hoặc lớn hơn một chút so với đường kính ống, tức là khoảng cách từ 1 đến 1,2D là phù hợp hơn. Nếu khoảng cách quá lớn, hiệu ứng lân cận của góc mở sẽ bị giảm, khiến khoảng cách gia nhiệt ở mép quá dài, làm cho không thể đạt được nhiệt độ hàn cao hơn tại mối hàn; nếu khoảng cách quá nhỏ, con lăn ép sẽ tạo ra nhiệt lượng cảm ứng cao hơn, làm giảm tuổi thọ của nó.
6. Chức năng và vị trí của điện trở: Nam châm điện trở được sử dụng để giảm dòng điện cao tần chảy về phía sau ống thép, đồng thời tập trung dòng điện để làm nóng góc chữ V của dải thép, đảm bảo nhiệt không bị thất thoát do sự nóng lên của thân ống. Nếu việc làm mát không đủ, thanh nam châm sẽ vượt quá nhiệt độ Curie (khoảng 300°C) và mất từ tính. Nếu không có điện trở, dòng điện và nhiệt lượng sinh ra sẽ phân tán xung quanh toàn bộ ống, làm tăng công suất hàn và gây ra hiện tượng quá nhiệt cho ống. Điện trở không có tác dụng nhiệt trong phôi ống. Vị trí đặt điện trở có ảnh hưởng lớn đến tốc độ hàn, cũng như chất lượng hàn. Thực tiễn đã chứng minh rằng khi đầu trước của điện trở nằm chính xác trên đường tâm của con lăn ép, kết quả sẽ là làm phẳng ống. Khi kéo dài ra ngoài đường tâm của con lăn ép về phía bên của máy định cỡ, hiệu quả làm phẳng sẽ giảm đáng kể. Khi điện trở nằm nhỏ hơn đường tâm nhưng lệch về một phía so với con lăn dẫn hướng, độ bền hàn sẽ giảm. Vị trí lý tưởng là đặt điện trở trong phôi ống bên dưới cuộn cảm, và đầu của nó trùng với đường tâm của con lăn ép đùn hoặc được điều chỉnh từ 20 đến 40mm theo hướng tạo hình, điều này có thể làm tăng trở kháng ngược trong ống, giảm tổn thất dòng điện tuần hoàn và giảm công suất hàn.
Thời gian đăng bài: 07/10/2023