Đánh giá và chẩn đoán nhanh chất lượng mối hàn ống thẳng tần số cao trực tuyến

1. Phát hiện nhanh chất lượng mối hàn trực tuyến
1.1 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào: Khi đưa thép tấm vào máy tạo hình ống hàn, việc kiểm tra tập trung vào kích thước và chất lượng mép tấm để đảm bảo chiều rộng, độ dày thành và hướng cấp liệu đáp ứng yêu cầu của quy trình. Thông thường, thước kẹp điện tử, thước đo độ dày thành điện tử và thước dây được sử dụng để đo nhanh chiều rộng và độ dày thành tấm, đồng thời kiểm tra nhanh chất lượng mép tấm bằng biểu đồ so sánh hoặc các dụng cụ chuyên dụng. Tần suất kiểm tra thường được xác định theo số lò hoặc số khối lượng, và phần đầu và phần cuối của tấm được đo và ghi lại. Nếu điều kiện cho phép, mép của thép tấm cũng phải được kiểm tra để đảm bảo không có khuyết tật như tách lớp hoặc nứt trên thép tấm và các mép đã gia công. Đồng thời, nguyên liệu thô có mép đã gia công cũng phải được bảo vệ khỏi hư hại cơ học ở mép thép tấm khi vận chuyển đến dây chuyền sản xuất ống hàn.
1.2 Kiểm tra quá trình tạo hình: Chìa khóa để tạo hình tấm và dải là ngăn ngừa ứng suất kéo quá mức ở mép dải để tránh hình thành các nếp gấp lượn sóng. Các hạng mục kiểm tra liên quan trong quá trình lắp đặt và vận hành thử thiết bị tạo hình bao gồm kiểm tra nhanh và ghi lại kích thước và khe hở của các con lăn tạo hình, hoàn thiện và định cỡ, các biến số chu vi của dải, độ cong của mép dải, góc hàn, phương pháp ghép mép tấm, lượng ép đùn, v.v. Thước kẹp điện tử, thước đo góc, thước đo khe hở, thước dây và các dụng cụ chuyên dụng tương ứng thường được sử dụng để đo nhanh nhằm đảm bảo mỗi biến số kiểm soát nằm trong phạm vi yêu cầu của thông số kỹ thuật quy trình sản xuất.
1.3 Kiểm tra trước khi hàn: Sau khi điều chỉnh và ghi lại các thông số khác nhau của bộ phận tạo hình, việc kiểm tra trước khi hàn chủ yếu xác định các thông số kỹ thuật và vị trí của các dao cắt bavia bên trong và bên ngoài, các thiết bị đo trở kháng và cảm biến, trạng thái của chất lỏng tạo hình và giá trị áp suất không khí cũng như các yếu tố môi trường khác để đáp ứng các yêu cầu khởi động được xác định bởi các thông số kỹ thuật quy trình. Các phép đo liên quan chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của người vận hành, được bổ sung bằng thước dây hoặc các dụng cụ chuyên dụng, và được đo và ghi lại nhanh chóng.
1.4 Kiểm tra trong quá trình hàn: Trong quá trình hàn, cần tập trung vào các giá trị của các thông số chính như công suất hàn, điện áp dòng hàn và tốc độ hàn. Thông thường, các giá trị này được đọc và ghi lại trực tiếp bởi các cảm biến hoặc thiết bị phụ trợ tương ứng trong máy. Theo các quy trình vận hành liên quan, chỉ cần đảm bảo các thông số hàn chính đáp ứng các yêu cầu của quy chuẩn quy trình là đủ.
1.5 Kiểm tra sau hàn: Kiểm tra sau hàn cần chú ý đến các hiện tượng hàn như trạng thái tia lửa hàn và hình thái gờ sau hàn. Nói chung, màu sắc mối hàn, trạng thái tia lửa, hình thái gờ bên trong và bên ngoài, màu sắc vùng nóng và các biến số độ dày thành tại con lăn ép đùn trong quá trình hàn là những hạng mục kiểm tra chính. Việc kiểm tra chủ yếu dựa trên kinh nghiệm sản xuất thực tế của người vận hành, quan sát bằng mắt thường và bổ sung bằng các bản đồ so sánh liên quan để nhanh chóng đo lường và ghi lại, đảm bảo các thông số liên quan đáp ứng yêu cầu của quy trình kỹ thuật.
1.6 Kiểm tra cấu trúc kim loại: So với các khâu kiểm tra khác, kiểm tra cấu trúc kim loại khó thực hiện tại chỗ, thường mất nhiều thời gian và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất. Do đó, việc tối ưu hóa quy trình kiểm tra cấu trúc kim loại, nâng cao hiệu quả kiểm tra và đạt được đánh giá nhanh chóng có ý nghĩa thực tiễn rất lớn.
1.6.1 Tối ưu hóa các khâu lấy mẫu: Trong việc lựa chọn điểm lấy mẫu, thường có các phương pháp lấy mẫu ống hoàn thiện, lấy mẫu điểm bằng cưa bay và lấy mẫu trước khi định cỡ. Vì quá trình làm nguội và định cỡ ít ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn, nên khuyến cáo lấy mẫu trước khi định cỡ. Về phương pháp lấy mẫu, thường sử dụng cắt khí, cưa kim loại hoặc đá mài thủ công. Do không gian lấy mẫu trước khi định cỡ nhỏ, nên sử dụng đá mài điện để cắt mẫu. Đối với ống thành dày, hiệu quả lấy mẫu bằng cắt khí cao hơn, và mỗi công ty cũng có thể thiết kế các dụng cụ chuyên dụng liên quan để nâng cao hiệu quả lấy mẫu. Về kích thước mẫu, để giảm diện tích kiểm tra nhằm nâng cao hiệu quả chuẩn bị mẫu, trên cơ sở đảm bảo tính toàn vẹn của mối hàn, mẫu thường có kích thước từ 20 mm × 20 mm trở lên. Đối với kính hiển vi thẳng đứng, khi lấy mẫu, bề mặt kiểm tra nên song song với mặt đối diện của nó càng nhiều càng tốt để thuận tiện cho việc lấy nét đo.
1.6.2 Tối ưu hóa quá trình chuẩn bị mẫu: Quá trình chuẩn bị mẫu thường sử dụng phương pháp mài và đánh bóng thủ công các mẫu vật liệu luyện kim. Vì độ cứng của hầu hết các ống hàn đều thấp, nên có thể sử dụng giấy nhám 60 mesh, 200 mesh, 400 mesh và 600 mesh để mài bằng nước, sau đó sử dụng vải phủ hạt kim cương 3,5 μm để đánh bóng thô nhằm loại bỏ các vết xước nhìn thấy được, và cuối cùng sử dụng vải len đánh bóng được làm ẩm bằng nước hoặc cồn để đánh bóng tinh. Sau khi thu được bề mặt kiểm tra sạch và sáng bóng, bề mặt được sấy khô trực tiếp bằng khí nóng từ máy sấy tóc. Nếu các thiết bị liên quan hoạt động tốt, giấy nhám và các vật liệu khác được chuẩn bị đầy đủ, và các quy trình được kết nối thuận tiện, thì việc chuẩn bị mẫu có thể hoàn thành trong vòng 5 phút.
1.6.3 Tối ưu hóa quá trình ăn mòn: Việc kiểm tra cấu trúc kim loại của mối hàn chủ yếu phát hiện chiều rộng tâm và góc hợp kim của đường hàn trong vùng hàn. Trên thực tế, dung dịch axit picric bão hòa được đun nóng đến khoảng 70°C và ăn mòn cho đến khi ánh sáng biến mất trước khi lấy ra. Sau khi lau sạch các vết bẩn trên bề mặt ăn mòn bằng bông thấm nước, rửa lại bằng cồn và sấy khô bằng máy sấy tóc. Để nâng cao hiệu quả chuẩn bị, có thể đổ axit picric vào cốc lớn, thêm nước và một ít chất tẩy rửa hoặc xà phòng rửa tay (để làm chất hoạt động bề mặt), khuấy đều để tạo thành dung dịch bão hòa ở nhiệt độ phòng (có kết tủa tinh thể rõ ràng ở đáy) và để dành sử dụng. Khi sử dụng thực tế, sau khi khuấy và kết tủa ở đáy nổi lên, đổ hỗn hợp vào cốc nhỏ để đun nóng và có thể sử dụng. Để nâng cao hiệu quả ăn mòn, dung dịch ăn mòn có thể được đun nóng trước đến nhiệt độ quy định theo thời điểm giao mẫu sản phẩm trước khi thử nghiệm và giữ ấm để sử dụng. Nếu cần đẩy nhanh quá trình ăn mòn hơn nữa, nhiệt độ nung có thể tăng lên khoảng 85°C. Một người thử nghiệm lành nghề có thể hoàn thành quá trình ăn mòn trong vòng 1 phút. Nếu cần đo cấu trúc và kích thước hạt, dung dịch cồn axit nitric 4% cũng có thể được sử dụng để thúc đẩy quá trình ăn mòn nhanh.
1.6.4 Tối ưu hóa quy trình kiểm tra: Quy trình kiểm tra cấu trúc kim loại bao gồm kiểm tra đường hàn, kiểm tra đường dòng chảy, kiểm tra hình thái trống eo, đánh giá cấu trúc kim loại và cấu trúc dải của vật liệu nền và vùng ảnh hưởng nhiệt, và đánh giá kích thước hạt. Trong đó, kiểm tra đường hàn bao gồm tạp chất đường hàn, chiều rộng bên trong, giữa và bên ngoài, độ lệch đường hàn, v.v.; kiểm tra đường dòng chảy bao gồm góc đường dòng chảy trên, dưới, trái và phải, giá trị cực trị của góc đường dòng chảy, độ lệch tâm đường dòng chảy, hình dạng móc, đỉnh đôi đường dòng chảy, v.v.; kiểm tra hình thái trống eo bao gồm chiều rộng bên trong, giữa và bên ngoài, dung sai gờ, độ lệch, v.v. Hình thái trống eo và đường hàn đều có thể đặc trưng cho năng lượng hàn và đặc tính áp suất ép đùn, trong khi hình dạng trống eo cũng liên quan đến độ dày dải thép, trạng thái cạnh, chu kỳ hàn, v.v., và rất khó để xác định chính xác ranh giới đo sau khi bị ăn mòn, và có sai số đo. Cấu trúc luyện kim và cấu trúc vân của vật liệu gốc, kích thước hạt của vật liệu gốc, v.v., đã được kiểm tra trong quá trình tiếp nhận nguyên liệu đầu vào và cũng có thể được sử dụng làm các mục tham khảo trong quá trình kiểm tra mối hàn trực tuyến. Để nâng cao hiệu quả kiểm tra, cần tối ưu hóa các hạng mục kiểm tra liên quan theo yêu cầu sản phẩm. Nên ưu tiên kiểm tra đường hàn và hình thái đường dòng chảy, đặc biệt là nắm bắt hai chỉ số cốt lõi là chiều rộng tâm của đường hàn và góc đường dòng chảy. Dưới kính hiển vi luyện kim, góc đường dòng chảy theo bốn hướng trên, dưới, trái và phải của vùng hàn thường được đo ở 1/4 độ dày thành, và chiều rộng tâm của đường hàn được đo bằng cách phóng đại khoảng 100 lần. Để nâng cao hiệu quả kiểm tra, nên cấu hình kính hiển vi luyện kim với phần mềm phân tích và đo lường tương ứng để đo nhanh chiều dài và góc. Nếu không thể cấu hình, có thể đo bằng thang đo thị kính hoặc in ảnh ở độ phóng đại cố định rồi đo bằng thước hoặc thước đo. Việc đo hai dữ liệu cốt lõi nêu trên thường mất khoảng 1 phút đối với người thực nghiệm. Các dữ liệu khác cũng có thể được đo nhanh chóng theo yêu cầu kỹ thuật tương ứng.
1.7 Kiểm tra mẫu lớn: Dựa trên dữ liệu kiểm tra mẫu nhỏ, đường ống được tinh chỉnh thêm, và sau khi điều chỉnh các thông số liên quan và đáp ứng các yêu cầu của quy trình kỹ thuật, cần lấy một mẫu ống thép có kích thước xác định để thử nghiệm quy trình mẫu nhỏ. Thử nghiệm hiệu suất quy trình bao gồm thử nghiệm làm phẳng, thử nghiệm uốn cong, thử nghiệm giãn nở, thử nghiệm cuộn, thử nghiệm xoắn, thử nghiệm áp suất dọc, thử nghiệm giãn nở, thử nghiệm áp suất nước, thử nghiệm thông suốt bên trong, v.v. Nói chung, theo tiêu chuẩn hoặc yêu cầu của người sử dụng, các mẫu được lấy và thử nghiệm gần dây chuyền sản xuất theo quy trình vận hành, và việc đánh giá bằng mắt thường là đủ.
1.8 Kiểm tra toàn dây chuyền: Tất cả các khâu kiểm tra nêu trên đều được thực hiện theo mẫu quy chuẩn hoặc tiêu chuẩn liên quan, do đó việc bỏ sót kiểm tra là điều không thể tránh khỏi. Để đảm bảo chất lượng ống hàn thành phẩm, cần đặc biệt chú ý đến việc ứng dụng công nghệ kiểm tra không phá hủy trực tuyến. Trong sản xuất ống hàn, các phương pháp kiểm tra không phá hủy thường được sử dụng là kiểm tra siêu âm, kiểm tra dòng điện xoáy, kiểm tra từ tính và kiểm tra phóng xạ. Các thiết bị phát hiện khuyết tật khác nhau đều có hệ thống phát hiện hoàn chỉnh, và việc ứng dụng công nghệ điều khiển số và máy tính điện tử cũng đảm bảo độ tin cậy của kết quả kiểm tra. Người kiểm tra chỉ cần đảm bảo thiết bị kiểm tra hoạt động bình thường theo các quy trình vận hành liên quan, theo dõi sự ổn định của chất lượng hàn, đảm bảo không bỏ sót kiểm tra và kịp thời cách ly các ống hàn bị lỗi vượt quá tiêu chuẩn.

2. Đánh giá và chẩn đoán nhanh chất lượng mối hàn trực tuyến
2.1 Đánh giá và chẩn đoán nhanh trong giai đoạn điều chỉnh máy ban đầu: Các chỉ số đánh giá chính trong giai đoạn điều chỉnh máy ban đầu bao gồm các biến số kích thước (như tấm, ống, khe hở, thể tích đùn, vị trí, chiều cao và góc của các bộ phận, v.v.), các biến số thiết bị (điều kiện chất lỏng ép khuôn, công suất, điện áp dòng điện và tốc độ, v.v.) và các biến số trực quan (phương pháp kết nối tấm và hình thức hàn, v.v.). Các biến số kích thước và biến số thiết bị có thể được đánh giá trực tiếp bằng cách so sánh các giá trị đo được theo phạm vi số yêu cầu của thông số kỹ thuật quy trình thực tế. Các biến số trực quan thường yêu cầu người vận hành so sánh với các mô tả hoặc bản vẽ tham khảo có liên quan trong quá trình gia công và đưa ra đánh giá và chẩn đoán nhanh dựa trên kinh nghiệm thực tế của người vận hành.
2.1.1 Đánh giá và chẩn đoán nhanh hiện tượng tia lửa hàn: Nhìn chung, trạng thái hàn không có nhiều tia lửa và không bị sẫm màu là trạng thái bình thường. Hiện tượng sẫm màu có thể do công suất hàn quá thấp hoặc tốc độ hàn quá nhanh; hiện tượng bắn tóe nhiều có thể do công suất hàn quá cao hoặc khoảng cách giữa điểm hàn và điểm đùn hoặc góc hàn quá nhỏ.
2.1.2 Đánh giá và chẩn đoán nhanh các gờ hàn: Màu sắc của mối hàn ngay sau khi ra khỏi con lăn ép đùn là màu cam đỏ. Màu đỏ và trắng có thể được đánh giá là nhiệt độ (công suất) quá cao, còn màu đỏ sẫm có thể được đánh giá là nhiệt độ (công suất) quá thấp. Mối hàn thẳng và đều, chiều rộng gờ lớn, chiều cao nhỏ, bề mặt bóng và nhẵn, các điểm lồi phân bố không liên tục nhẹ trên đường hàn có thể được đánh giá là nhiệt độ và quá trình ép đùn ở mức trung bình. Dựa vào việc kích thước của các gờ nhô ra bên trong và bên ngoài mối hàn có tương tự nhau hay không, có thể đánh giá xem quá trình gia nhiệt ở mép vật liệu có đồng đều hay không. Nếu phần nhô ra bên ngoài của mối hàn dày hơn, nhiệt độ gia nhiệt ở mép ngoài cao hơn so với mép trong; ngược lại, nhiệt độ ở mép trong cao hơn. Khi vật liệu nóng chảy bị ép đùn bởi gờ ngoài không nằm ở giữa hoặc gờ trong bị tách hoặc nứt không liên tục, và vị trí dụng cụ bình thường, có thể đánh giá rằng mối nối tấm có mép bị lỗi.
2.1.3 Đánh giá và chẩn đoán nhanh màu sắc vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ): Sau khi loại bỏ các gờ thừa bên ngoài, sẽ có một đường thẳng mỏng màu xanh lam rõ ràng và liên tục ở mỗi bên của vùng ảnh hưởng nhiệt. Tiêu chuẩn đánh giá là màu sắc trong khu vực giữa hai đường này nhạt dần và độ đồng nhất theo trục là nhất quán. Nếu màu HAZ có màu xanh lam đồng nhất, nhiệt độ hàn quá cao; nếu màu nhạt hơn, nhiệt độ hàn quá thấp. Nếu chiều rộng hoặc hình dạng của mối hàn bên ngoài thay đổi sau khi loại bỏ gờ thừa, có thể suy ra rằng tấm kim loại được hàn sai cạnh.
2.2 Đánh giá và chẩn đoán nhanh chóng các xét nghiệm mẫu nhỏ:
2.2.1 Đánh giá và chẩn đoán nhanh đường hàn: Hiện nay, chưa có quy định thống nhất về kiểm soát chiều rộng đường hàn ở các quốc gia khác nhau. Các tiêu chuẩn hiện hành thường là tiêu chuẩn kiểm soát nội bộ của từng doanh nghiệp. Ví dụ, Nippon Steel của Nhật Bản quy định chiều rộng đường hàn là 0,02~0,2 mm, Kawasaki của Nhật Bản là 0,07~0,13 mm, Đức quy định là 0,02~0,12 mm, và PSP của Hàn Quốc yêu cầu là 0,05~0,3 mm. Ngành công nghiệp ống hàn của nước ta từng cho rằng việc kiểm soát chiều rộng đường hàn ở mức 0,02-0,11 mm là phù hợp nhất. Một số tài liệu cũng đề xuất rằng tiêu chuẩn chiều rộng đường hàn nên được đặt là giá trị tiêu chuẩn: fn=0,02-0,14 mm, f0≈fi=1,3-3fn; Giá trị cảnh báo: fn=0,01-0,02 mm hoặc fn=0,14-0,17 mm, f0≈fi=3-4fn; giá trị cấm: fn＜0,01 mm hoặc fn＞0,17 mm, f0≈fi＞4fn. Tiêu chuẩn đánh giá độ lệch hoặc biến dạng đường hàn là S≤t/10. Nói chung, không cho phép chiều dài của một tạp chất đơn lẻ trong vùng đường hàn lớn hơn hoặc bằng 0,05t và không cho phép tạp chất trong vùng 15% gần bề mặt trong và ngoài. Các tiêu chuẩn chấp nhận cụ thể có thể được mỗi doanh nghiệp xây dựng sau khi thảo luận và phân tích dựa trên thực tiễn sản xuất của riêng mình. Hình dạng đường hàn có liên quan chặt chẽ đến các thông số như năng lượng đầu vào hàn, kích thước lực ép hàn và tốc độ hàn, và là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng mối hàn.
Hậu quả bất lợi Đường hàn dày Nhiệt độ hàn quá cao, làm tăng hiện tượng khử cacbon trên bề mặt kim loại. Trong hầu hết các trường hợp, nguyên nhân là do áp suất ép không đủ. Thường xuất hiện các đốm xám hoặc tạp chất oxit rõ ràng ở giữa đường hàn. Hình dạng kém Chẩn đoán nguyên nhân Đường hàn mỏng Áp suất ép quá lớn, kim loại nóng chảy bị ép ra quá mức. Mối hàn dễ bị hàn nguội và không đạt yêu cầu khi thử nghiệm làm phẳng. Đường hàn không đều Áp suất ép không cân bằng cao Có các đường hàn hoặc đường hàn hình chữ S nghiêng theo các hướng khác nhau, biến dạng nhiệt phức tạp và ứng suất bên trong cao. Có tạp chất oxit hoặc đốm xám trong đường hàn. Độ song song của mép tấm không tốt hoặc áp suất ép quá nhỏ khiến lớp bề mặt kim loại bị oxy hóa ở mép tấm không thể được ép ra hiệu quả. Các đốm xám hoặc tạp chất oxit thường trở thành nguồn gây nứt mối hàn.
2.2.2 Đánh giá và chẩn đoán nhanh đường dòng hàn: Đường dòng hàn là đặc điểm cấu trúc kim loại quan trọng nhất trong đánh giá chất lượng mối hàn. Đó là hình dạng đặc biệt của cấu trúc tinh thể được hình thành do sự ép đùn kim loại nóng chảy cục bộ hoặc bán nóng chảy trong điều kiện hàn. Nó phản ánh toàn diện các yếu tố như cường độ lực ép đùn, hướng ép đùn, nhiệt lượng đầu vào và tốc độ hàn trong quá trình hàn. Hiện nay, không có tiêu chuẩn thống nhất nào về góc nghiêng của đường dòng ở các quốc gia khác nhau. Mỗi quốc gia hiện sử dụng tiêu chuẩn kiểm soát nội bộ riêng. Ví dụ, Nippon Steel của Nhật Bản quy định là 40°~70°, Đức quy định thành trong là 60° và thành ngoài là 65°, còn thông tin liên quan ở nước ta chỉ ra là 50°~70°. Cũng có những tài liệu đề xuất rằng tiêu chuẩn đánh giá góc đường dòng có thể tuân theo các nguyên tắc sau, tức là giá trị tiêu chuẩn: 45°~75°, sai lệch cực đoan ≤10°; Giá trị cảnh báo: 40°~45° hoặc 75°~80°, sai lệch cực đại 10°~15°; giá trị cấm: <40° hoặc >85°, sai lệch cực đại ≥15°. Không được có sự phân tách hình móc câu trong khu vực đường hàn, và khoảng cách giữa tâm đường hàn và tâm độ dày thành phải là
Nếu các cạnh tấm không song song, dễ xảy ra hiện tượng lệch hướng trong mối hàn, dẫn đến mất kim loại hàn theo một hướng và tập trung ứng suất, đồng thời làm tăng khả năng xuất hiện các khuyết tật trong mối hàn. Góc dòng chảy không đối xứng. Độ song song của các cạnh tấm không tốt, dễ tạo ra hình chữ “V” dương và hình chữ “V” ngược. Nếu các cạnh tấm không song song, sự phân bố điện áp tần số cao không đồng đều, chênh lệch nhiệt độ cục bộ đáng kể, và các cạnh tấm không thể tiếp xúc đồng bộ để đạt được mối hàn kín.
Khi mép tấm xuất hiện hình chữ “V” dương, mép trong của mối hàn phải tiếp xúc với mép ngoài, do đó mật độ dòng điện ở mép trong phải lớn hơn, và nhiệt độ nung nóng cũng phải cao hơn so với mép ngoài. Dưới cùng điều kiện áp suất ép đùn, góc nâng của các đường dòng kim loại ở thành trong tiếp xúc trước sẽ lớn hơn, trong khi góc nâng của các đường dòng kim loại ở thành ngoài sẽ nhỏ hơn, và trong trường hợp nghiêm trọng, thậm chí không có đường dòng nào được hiển thị.
Ngược lại, khi mép tấm xuất hiện hình chữ “V” ngược, gờ ngoài lớn hơn gờ trong, và góc nâng của đường dòng kim loại lớn hơn đáng kể so với thành trong của ống hàn. Sự song song không hợp lý của mép tấm có thể khiến mép tấm cán bị cong, dễ làm cho mép bị lượn sóng và làm tăng nguy cơ xuất hiện các đốm xám. Đồng thời, mối hàn có thể bị lệch trong quá trình tạo hình và tiếp tục đến điểm hàn, điều này sẽ khiến kim loại hàn đang đông đặc bị hàn dính hoặc nứt.
2.2.3 Đánh giá và chẩn đoán nhanh chóng phần thân ống hàn và các hạng mục khác: Chiều rộng của phần thân ống hàn có liên quan đến nhiệt độ hàn, áp suất ép đùn, độ dày thép dải, việc cắt gọt thép dải, chu kỳ hàn, v.v., và có thể được sử dụng làm chỉ số tham khảo để đánh giá chất lượng mối hàn. Một bài báo đề xuất rằng hình dạng thân ống hàn lý tưởng là chiều rộng tâm hn = (1/4~1/3) t, và chiều rộng thành trong và thành ngoài h0 ≈ hi ≈ (1,5~2,2) hn. Tương tự, mỗi doanh nghiệp sản xuất ống hàn có thể quyết định có đưa nó vào nội dung đánh giá hay chỉ định phạm vi đánh giá dựa trên thực tế sản xuất của riêng mình.
2.3 Đánh giá và chẩn đoán nhanh các mẫu lớn và giai đoạn kiểm tra toàn dây chuyền: Việc kiểm tra mẫu lớn và kiểm tra toàn dây chuyền thường được thực hiện theo các tiêu chuẩn kiểm tra được quy định trong yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Người vận hành có thể nhanh chóng hoàn thành việc đánh giá và chẩn đoán tương ứng bằng cách kiểm tra trực quan hoặc ghi lại dữ liệu kiểm tra liên quan. Trọng tâm của việc đánh giá và chẩn đoán bằng phương pháp kiểm tra không phá hủy trong kiểm tra toàn dây chuyền là hiệu chuẩn khuyết tật và vận hành tiêu chuẩn hóa thiết bị. Nếu phát hiện vấn đề về chất lượng ở hai giai đoạn này, cần yêu cầu các bộ phận liên quan như thiết kế, quy trình và chất lượng phân tích toàn diện nguyên nhân gây ra khuyết tật. Nếu cần, cần xem xét toàn diện các vấn đề có thể xảy ra trong các khâu thiết kế như nguyên vật liệu, khuôn mẫu và hàn, và cần tiến hành phân tích nguyên nhân gốc rễ kết hợp với sản xuất thực tế. Cần thực hiện các biện pháp khác nhau bao gồm tối ưu hóa thiết kế và tối ưu hóa quy trình để loại bỏ các khuyết tật chất lượng có thể xảy ra ở giai đoạn này.

3. Tích hợp, tối ưu hóa và triển vọng của cấu trúc hệ thống
Hệ thống đánh giá và chẩn đoán nhanh chất lượng mối hàn trực tuyến của ống hàn đường thẳng tần số cao có thể được chia thành bốn giai đoạn: đánh giá và chẩn đoán điều chỉnh máy sơ bộ, đánh giá và chẩn đoán mẫu nhỏ, đánh giá và chẩn đoán mẫu lớn, và đánh giá và chẩn đoán toàn dây chuyền. Trong đó, giai đoạn điều chỉnh máy sơ bộ đảm bảo rằng các giá trị của mỗi điểm kiểm soát quy trình đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật quy trình tương ứng; giai đoạn đánh giá mẫu nhỏ tiếp tục tối ưu hóa dữ liệu điều chỉnh máy dựa trên dữ liệu phát hiện cấu trúc kim loại. Nếu dữ liệu phát hiện mẫu nhỏ sau khi điều chỉnh máy sơ bộ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật quy trình, có thể bắt đầu sản xuất hàng loạt trực tiếp. Nếu không, cần tinh chỉnh thêm trong phạm vi kỹ thuật của điều chỉnh máy sơ bộ cho đến khi đáp ứng được yêu cầu; giai đoạn đánh giá mẫu lớn tập trung vào việc xác minh hiệu suất quy trình như độ bền và độ dẻo dai của mối hàn. Nếu không đáp ứng các yêu cầu liên quan, sau khi loại bỏ các yếu tố ngẫu nhiên, cần tiến hành phân tích nguyên nhân toàn diện về thiết kế, sản xuất và thử nghiệm, đồng thời bổ sung hoặc cải thiện các thiết bị thiết kế hoặc thông số quy trình liên quan để đảm bảo tất cả các giai đoạn sản xuất tiếp theo đáp ứng được yêu cầu; Giai đoạn kiểm tra toàn dây chuyền tập trung hơn vào việc giám sát chất lượng mối hàn, ngăn ngừa các khuyết tật hàn do các yếu tố không xác định gây ra, đồng thời đánh dấu và cô lập chúng để đảm bảo chất lượng của tất cả các ống hàn xuất xưởng đều đạt tiêu chuẩn.
Trong sản xuất thực tế, thông thường chỉ khi sản xuất một loại ống hàn có thông số kỹ thuật nhất định lần đầu tiên, việc điều chỉnh ban đầu, điều chỉnh tinh và điều chỉnh lặp lại được thực hiện trong toàn bộ quy trình cho đến khi đáp ứng yêu cầu, sau đó mới tiến hành kiểm tra mẫu lớn và xác nhận, đồng thời thực hiện các biện pháp kiểm tra và giám sát toàn bộ dây chuyền để đảm bảo chất lượng mối hàn. Với sự tích lũy liên tục kinh nghiệm sản xuất thực tế, khi sản xuất hàng loạt các loại ống giống hoặc tương tự đã được sản xuất trước đó, dữ liệu kiểm soát đã ghi lại trước đó được lặp lại hoặc mô phỏng thực tế, và việc điều chỉnh máy thường có thể được hoàn thành trong một giai đoạn. Các giai đoạn kiểm tra mẫu nhỏ, mẫu lớn và đánh giá toàn dây chuyền tiếp theo chủ yếu dành cho việc xác nhận lặp lại hoặc giám sát thời gian thực. Ưu điểm về điều chỉnh thực tế và hiệu quả sản xuất càng rõ rệt hơn.

Trong toàn bộ quy trình đánh giá và chẩn đoán từng giai đoạn, nếu áp dụng được các phương pháp vận hành liên quan được đề xuất trong nghiên cứu này, đồng thời thực hiện cải tiến và tối ưu hóa liên tục kết hợp với sản xuất thực tế, việc điều chỉnh các thông số sản phẩm liên quan có thể được hoàn thành một cách có trật tự, hiệu quả và thuận tiện để đảm bảo chất lượng mối hàn trực tuyến. Nếu được bổ sung bằng các công cụ thống kê dữ liệu hoặc phần mềm ứng dụng liên quan, tất cả các thông số dữ liệu có thể được tự động đếm, phân tích, đánh giá và chẩn đoán trực tiếp trên giao diện vận hành sản xuất đường ống, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý dữ liệu và hướng dẫn khoa học cho hoạt động điều chỉnh máy móc tương ứng. Đồng thời, việc tích lũy và cải tiến liên tục các thông số liên quan và kinh nghiệm vận hành trong hệ thống đánh giá và chẩn đoán ở mỗi giai đoạn không chỉ giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất đường ống một cách ổn định mà còn làm cơ sở dữ liệu cho việc từng bước thúc đẩy và ứng dụng sản xuất tự động trong đường ống, giúp nâng cao hơn nữa chất lượng và hiệu quả sản xuất.