Kiểm soát vị trí và cải thiện độ tinh khiết của cuộn cảm ứng ống thép hàn thẳng

Điều khiển vị trí của cuộn cảm tần số cao củaống thép đường nối thẳng:
Tần số kích thích của ống thép hàn thẳng tỷ lệ nghịch với căn bậc hai của điện dung và điện cảm trong mạch kích thích hoặc tỷ lệ thuận với căn bậc hai của điện áp và dòng điện. Chỉ cần thay đổi điện dung, điện cảm, hoặc điện áp và dòng điện trong mạch, tần số kích thích có thể thay đổi, từ đó đạt được mục đích kiểm soát nhiệt độ hàn. Đối với thép cacbon thấp, nhiệt độ hàn được kiểm soát ở mức 1250~1460℃, đáp ứng được yêu cầu độ xuyên thấu 3~5mm của thành ống. Ngoài ra, nhiệt độ hàn cũng có thể đạt được bằng cách điều chỉnh tốc độ hàn.

Cuộn cảm tần số cao nên được đặt càng gần con lăn ép đùn càng tốt. Nếu cuộn cảm nằm xa con lăn ép đùn, thời gian gia nhiệt hiệu quả sẽ dài, vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ rộng và độ bền mối hàn giảm; ngược lại, mép mối hàn sẽ không được gia nhiệt đủ và quá trình tạo hình sau khi ép đùn sẽ kém. Thanh từ trở là một thanh nam châm đặc biệt hoặc một nhóm thanh nam châm dùng để hàn ống. Diện tích mặt cắt ngang của thanh từ trở thường không được nhỏ hơn 70% diện tích mặt cắt ngang đường kính trong của ống thép. Chức năng của nó là làm cho cuộn cảm, mép mối hàn của phôi ống và thanh nam châm tạo thành một vòng cảm ứng điện từ, tạo ra hiệu ứng gần kề, và nhiệt dòng điện xoáy được tập trung gần mép mối hàn của phôi ống để mép phôi ống được gia nhiệt đến nhiệt độ hàn. Thanh từ trở được kéo trong phôi ống bằng một sợi dây thép, và vị trí tâm của nó nên được cố định tương đối gần tâm của con lăn ép đùn. Khi máy được khởi động, do chuyển động nhanh của phôi ống, trở kháng bị mài mòn đáng kể do ma sát giữa thành trong của phôi ống, và cần phải thay thế thường xuyên.

Sau khi hai mép của phôi ống được nung nóng đến nhiệt độ hàn, vỏ dầu sẽ hình thành các tinh thể kim loại chung dưới tác động ép đùn của con lăn, các tinh thể này thâm nhập và kết tinh lẫn nhau, cuối cùng tạo thành mối hàn chắc chắn. Nếu lực ép đùn quá nhỏ, số lượng tinh thể chung hình thành sẽ ít, độ bền của kim loại hàn giảm, và sẽ xuất hiện các vết nứt sau khi chịu ứng suất; mối hàn sẽ tạo ra các vết sẹo sau khi hàn và ép đùn, cần phải được sửa chữa. Phương pháp là cố định dụng cụ trên khung và cạo phẳng các vết sẹo hàn bằng cách di chuyển nhanh ống đã hàn. Thông thường sẽ không có gờ bên trong ống đã hàn. Nếu áp suất ép đùn quá lớn, kim loại nóng chảy sẽ bị ép ra khỏi mối hàn, điều này không chỉ làm giảm độ bền của mối hàn mà còn tạo ra một lượng lớn gờ bên trong và bên ngoài, thậm chí gây ra các khuyết tật như chồng mối hàn.

Khi nhiệt lượng đầu vào không đủ, mép của mối hàn được nung nóng không đạt đến nhiệt độ hàn, và cấu trúc kim loại vẫn ở trạng thái rắn, dẫn đến mối hàn không nóng chảy hoặc không xuyên thấu hoàn toàn; khi nhiệt lượng đầu vào không đủ, mép của mối hàn được nung nóng vượt quá nhiệt độ hàn, dẫn đến hiện tượng cháy quá mức hoặc hình thành các giọt nóng chảy, tạo thành lỗ nóng chảy trong mối hàn. Nhiệt độ hàn chủ yếu bị ảnh hưởng bởi công suất nhiệt dòng điện xoáy tần số cao. Theo công thức liên quan, công suất nhiệt dòng điện xoáy tần số cao chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tần số dòng điện, và công suất nhiệt dòng điện xoáy tỷ lệ thuận với bình phương tần số kích thích dòng điện; và tần số kích thích dòng điện bị ảnh hưởng bởi điện áp kích thích, dòng điện, điện dung và điện cảm.

Quy trình sản xuất ống hàn đường thẳng đơn giản, hiệu suất cao, chi phí thấp và tốc độ phát triển nhanh. Độ bền của ống hàn thường cao hơn so với ống hàn đường thẳng. Nó có thể sản xuất ống hàn có đường kính lớn hơn với phôi hẹp hơn, và cũng có thể sản xuất ống hàn có đường kính khác nhau với phôi có cùng chiều rộng. Tuy nhiên, so với ống hàn đường thẳng cùng chiều dài, chiều dài mối hàn tăng từ 30% đến 100%, và tốc độ sản xuất chậm hơn. Do đó, hầu hết các ống hàn đường kính nhỏ sử dụng phương pháp hàn đường thẳng, trong khi ống hàn đường kính lớn chủ yếu sử dụng phương pháp hàn đường thẳng.

Các sản phẩm ống hàn được sử dụng rộng rãi trong các dự án cấp nước sinh hoạt, công nghiệp hóa dầu, công nghiệp hóa chất, công nghiệp điện lực, thủy lợi nông nghiệp và xây dựng đô thị, và là một trong 20 sản phẩm chủ lực được phát triển ở nước ta. Đối với vận chuyển chất lỏng: cấp thoát nước. Đối với vận chuyển khí: khí than, hơi nước, khí dầu mỏ hóa lỏng. Đối với mục đích kết cấu: làm ống cọc, cầu; bến cảng, đường bộ, ống kết cấu xây dựng, v.v.

Hiện tượng bẹp và nứt của các ống hàn tần số cao là do các vết nứt nhỏ trong quá trình hàn, các tạp chất pha cứng và giòn, cấu trúc hạt thô, v.v.

Để kiểm soát mối hàn tốt hơn, khái niệm chỉ số nứt tạp chất hàn được đề xuất. Nguyên nhân chủ yếu là do độ bền hàn không đủ, hình dạng mối hàn không chuẩn hoặc độ dẻo không đủ. Khi có các tạp chất nhỏ ảnh hưởng đến độ dai va đập trong mối hàn, hiện tượng nứt mối hàn chỉ có thể xảy ra khi hai thành ống thép đối diện bị ép quá sát với hộp sắt. Mục tiêu là giảm nứt mối hàn, cải thiện độ dai mối hàn và giảm tạp chất hàn. Vậy làm thế nào để giảm tạp chất hàn?

Thứ nhất, cần cải thiện độ tinh khiết của nguyên liệu thô, giảm hàm lượng P và S, và giảm hàm lượng tạp chất. Thứ hai, kiểm tra xem mép của dải thép có bị dập, rỉ sét hoặc nhiễm bẩn hay không, vì điều này không có lợi cho việc thoát kim loại nóng chảy và dễ gây ra tạp chất trong mối hàn. Thứ ba, độ dày thành không đồng đều, gờ và chỗ phồng có thể dễ dàng gây ra dao động dòng hàn và ảnh hưởng đến quá trình hàn.


Thời gian đăng bài: 22/04/2025