Các thông số quy trình chính của tần số caoống hàn thẳngbao gồm nhiệt lượng hàn, áp suất hàn, tốc độ hàn, kích thước góc mở, vị trí và kích thước cuộn cảm ứng, vị trí điện trở, v.v. Các thông số này có tác động lớn đến việc cải thiện chất lượng sản phẩm ống hàn tần số cao, hiệu quả sản xuất và công suất thiết bị. Việc kết hợp các thông số khác nhau có thể giúp nhà sản xuất đạt 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 hàn được gia nhiệt không thể đạt đến nhiệt độ hàn và vẫn duy trì kết cấu rắn tạo thành mối hàn nguội thậm chí không thể nóng chảy. Nhiệt lượng hàn quá nhỏ gây ra sự nhầm lẫn.
Sự thiếu liên kết này trong quá trình kiểm tra thường biểu hiện bằng việc không đạt bài kiểm tra làm phẳng, ống thép bị vỡ trong quá trình kiểm tra thủy tĩnh, hoặc mối hàn bị nứt trong quá trình nắn thẳng ống thép, đây là một khuyết tật nghiêm trọng. Ngoài ra, lượng nhiệt hàn đầu vào cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi chất lượng của mép dải. Ví dụ, nếu có gờ trên mép dải, gờ sẽ tạo ra tia lửa điện trước khi đi vào điểm hàn của con lăn ép, gây mất công suất hàn và giảm lượng nhiệt đầu vào. Điều này dẫn đến thiếu liên kết hoặc hàn nguội. Khi nhiệt đầu vào quá cao, mép dải được gia nhiệt 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 mối hàn bị phá hủy. 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 bằng việc không đạt bài kiểm tra làm phẳng 90°, không đạt bài kiểm tra va đập và ống thép bị vỡ hoặc rò rỉ trong bài kiểm tra thủy lực.
2. Áp lực hàn (giảm đường kính): Áp lực hàn là thông số chính của quá trình hàn. Sau khi cạnh của dải được nung nóng đến nhiệt độ hàn, các nguyên tử kim loại được kết hợp dưới lực đùn của con lăn ép để tạo thành mối hàn. Độ lớn của áp lực hàn ảnh hưởng đến độ bền và độ dẻo dai của mối hàn. Nếu áp lực hàn được áp dụng quá nhỏ, cạnh hàn không thể được nung chảy hoàn toàn và các oxit kim loại còn lại trong mối hàn không thể được xả ra và tạo thành tạp chất, dẫn đến độ bền kéo của mối hàn giảm đáng kể và mối hàn dễ bị nứt sau ứng suất; Nếu áp lực hàn được áp dụng Nếu quá lớn, hầu hết kim loại đạt đến nhiệt độ hàn sẽ bị đùn ra, điều này không chỉ làm giảm độ bền và độ dẻo dai của mối hàn mà còn tạo ra các khuyết tật như gờ bên trong và bên ngoài quá mức hoặc hàn chồng.
Áp lực hàn thường được đo và đánh giá bằng cách giảm đường kính của ống thép trước và sau con lăn đùn và kích thước và hình dạng của gờ. Ảnh hưởng của lực đùn hàn đến hình dạng gờ. Lượng đùn hàn quá lớn, bắn tóe lớn và kim loại nóng chảy đùn ra lớn, gờ lớn và đổ về cả hai mặt của mối hàn; lượng đùn quá nhỏ, hầu như không có bắn tóe và gờ nhỏ và chất đống; lượng đùn Khi vừa phải, gờ đùn đùn thẳng đứng và chiều cao thường được kiểm soát ở mức 2,5 ~ 3 mm. Nếu lượng đùn hàn được kiểm soát hợp lý, góc kim loại hợp lý của mối hàn sẽ đối xứng lên, xuống, trái và phải, với góc 55 ° ~ 65 °. Kim loại hợp lý hóa hình dạng của mối hàn khi lượng đùn được kiểm soát hợp lý.
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 hàn tăng lên khi tốc độ hàn tăng. Điều này là do việc rút ngắn thời gian gia nhiệt làm thu hẹp chiều rộng của 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, mà còn là vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn trở nên rộng hơn, và chiều rộng của vùng nóng chảy thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt đầu vào, và ba via 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 đầu vào tương ứng sẽ làm cho việc hàn trở nên khó khăn. Đồng thời, nó bị ảnh hưởng bởi chất lượng của cạnh bảng và các yếu tố bên ngoài khác, chẳng hạn như từ tính của điện trở, kích thước của góc mở, v.v., có thể dễ dàng gây ra một loạt các khuyết tật. Do đó, khi hàn tần số cao, cần lựa chọn tốc độ hàn nhanh nhất để sản xuất theo thông số kỹ thuật của sản phẩm sao cho phù hợp nhất với điều kiện cho phép của công suất máy và thiết bị hàn.
4. Góc mở: Góc mở còn được gọi là góc V hàn, là góc giữa mép dải ở phía trước con lăn đùn, như thể hiện trong Hình 6. Thông thường, góc mở thay đổi trong khoảng 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 V có tác động lớn đến độ ổn định hàn và chất lượng hàn. Khi góc V giảm, khoảng cách giữa các mép dải sẽ giảm, do đó tăng cường hiệu ứng lân cận của dòng điện tần số cao, có thể làm giảm công suất hàn hoặc tăng tốc độ hàn và cải thiện năng suất. Nếu góc mở quá nhỏ, 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 việc tăng góc V làm tăng mức tiêu thụ điện năng, nhưng trong một số điều kiện nhất định, nó có thể đảm bảo độ ổn định của quá trình gia nhiệt mép dải, giảm tổn thất nhiệt 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 bởi cuộn dây 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 sẽ dễ bắt lửa với bề mặt ống thép hoặc bị ống thép làm hỏng. Thông thường, bề mặt bên trong của cuộn dây cảm ứng tiếp xúc với thân ống. Khe hở được chọn vào khoảng 10mm. Chiều rộng của cuộn dây cảm ứng được chọn theo đường kính ngoài của ống thép. Nếu cuộn dây cảm ứng quá rộng, độ tự cảm của nó sẽ giảm, điện áp của cuộn cảm cũng sẽ giảm và công suất đầu ra sẽ giảm; nếu cuộn dây cảm ứng quá hẹp, công suất đầu ra sẽ tăng, nhưng tổn thất công suất chủ động của ống trở lại và cuộn dây cảm ứng cũng sẽ tăng. Nhìn chung, chiều rộng của cuộn dây cảm ứng là 1 đến 1,5D (D là đường kính ngoài của ống thép) là phù hợp hơn.
Khoảng cách giữa đầu cuộn cảm ứng và tâm con lăn ép bằng hoặc lớn hơn một chút so với đường kính ống, tức là từ 1 đến 1,2D là phù hợp hơn. Nếu khoảng cách quá lớn, hiệu ứng cận của góc mở sẽ bị giảm, khiến khoảng cách gia nhiệt cạnh quá dài, không thể đạt được nhiệt độ hàn cao hơn tại mối hàn; nếu khoảng cách quá nhỏ, con lăn ép đùn sẽ sinh ra nhiệt 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 tần số cao chảy vào mặt sau của ống thép, đồng thời tập trung dòng điện để làm nóng góc chữ V của dải thép nhằm đảm bảo nhiệt không bị thất thoát do thân ống bị nóng lên. Nếu không được làm mát đủ, thanh nam châm sẽ vượt quá nhiệt độ Curie của nó (khoảng 300°C) và mất từ tính. Nếu không có điện trở, dòng điện và nhiệt cảm ứng sẽ được phân tán xung quanh toàn bộ ống, làm tăng công suất hàn và khiến ống quá nhiệt. Không có hiệu ứng nhiệt của điện trở trong phôi ống. Vị trí của điện trở có tác động lớn đến tốc độ hàn, cũng như chất lượng hàn. Thực tế đã chứng minh rằng khi đầu trước của điện trở nằm chính xác tại đường tâm của con lăn ép, kết quả sẽ là làm phẳng. Khi kéo dài ra ngoài đường tâm của con lăn đùn về phía bên của máy định cỡ, hiệu ứng làm phẳng sẽ giảm đáng kể. Khi điện trở nhỏ hơn đường tâm nhưng nằm ở một bên của con lăn dẫn hướng, cường độ hàn sẽ giảm. Vị trí đặt điện trở là đặt điện trở trong phôi ống bên dưới cuộn cảm, và đầu của nó trùng với đường tâm của con lăn đùn hoặc được điều chỉnh 20 đến 40mm theo hướng tạo hình, có thể làm tăng trở kháng ngược trong ống, giảm tổn thất dòng điện tuần hoàn và giảm công suất hàn.
Thời gian đăng: 07-10-2023