Analyse von Prozesselementen, die sich auf längsgeschweißte Hochfrequenzrohre auswirken

Die wichtigsten Prozessparameter vonHochfrequenzgeradnahtgeschweißtes RohrDazu gehören die Schweißwärmezufuhr, der Schweißdruck, die Schweißgeschwindigkeit, der Öffnungswinkel, die Position und Größe der Induktionsspule, die Impedanzposition usw. Diese Parameter haben einen größeren Einfluss auf die Verbesserung der Qualität hochfrequenzgeschweißter Rohrprodukte, der Produktionseffizienz usw Kapazität der Einheit.Durch die Abstimmung verschiedener Parameter können Hersteller erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielen.

1 Schweißwärmeeintrag
Beim Schweißen von hochfrequenzgeradnahtgeschweißten Rohren bestimmt die Schweißleistung die Menge der Schweißwärmeeinbringung.Wenn die äußeren Bedingungen konstant sind und die zugeführte Wärme nicht ausreicht, kann die Kante des erhitzten Bandes die Schweißtemperatur nicht erreichen und behält dennoch eine feste Struktur bei, um eine Kaltschweißung zu bilden, die nicht einmal schmelzen kann.Die fehlende Verschmelzung wird durch eine zu geringe Schweißwärmeeinbringung verursacht.Dieser Mangel an Verschmelzung äußert sich in der Regel in einem Versagen des Abflachungstests, einem Platzen des Stahlrohrs während des hydraulischen Tests oder einem Riss in der Schweißnaht beim Richten des Stahlrohrs.Dies ist ein schwerwiegender Mangel..Darüber hinaus wird die Schweißwärmeeinbringung auch von der Qualität der Bandkante beeinflusst.Wenn sich beispielsweise Grate an der Kante des Bandes befinden, kommt es zu einer Entzündung der Grate, bevor sie in den Schweißpunkt der Extrusionswalze eindringen, was zu einem Verlust der Schweißleistung und einer Verringerung der Wärmezufuhr führt.Klein, was zu nicht verschmolzenen oder kalten Schweißnähten führt.Wenn die zugeführte Wärme zu hoch ist, übersteigt die Kante des erhitzten Bandes die Schweißtemperatur, was zu Überhitzung oder sogar Überbrennen führt, und die Schweißnaht reißt nach der Belastung, und manchmal spritzt das geschmolzene Metall und bildet Löcher aufgrund von Schweißversagen.Sandlöcher und Löcher, die durch übermäßige Wärmezufuhr entstanden sind. Diese Mängel äußern sich hauptsächlich in unqualifizierten 90°-Abflachungstests, unqualifizierten Schlagtests und dem Platzen oder Auslaufen von Stahlrohren während der hydraulischen Prüfung.

2 Schweißdruck (Durchmesserreduzierung)
Der Schweißdruck ist der Hauptparameter des Schweißprozesses.Nachdem die Kante des Bandes auf die Schweißtemperatur erhitzt wurde, verbinden sich die Metallatome unter der Extrusionskraft der Extrusionswalze zu einer Schweißnaht.Die Größe des Schweißdrucks beeinflusst die Festigkeit und Zähigkeit der Schweißnaht.Wenn der angewandte Schweißdruck zu gering ist, kann die Schweißkante nicht vollständig verschmolzen werden und die restlichen Metalloxide in der Schweißnaht können nicht zu Einschlüssen entladen werden, was die Zugfestigkeit der Schweißnaht stark verringert und die Schweißnaht danach leicht reißt gestresst sein;Wenn der angelegte Schweißdruck zu groß ist, wird der größte Teil des Metalls, das die Schweißtemperatur erreicht, extrudiert, was nicht nur die Festigkeit und Zähigkeit der Schweißnaht verringert, sondern auch zu Fehlern wie übermäßigen inneren und äußeren Graten oder Überlappungsschweißungen führt.Der Schweißdruck wird im Allgemeinen anhand der Durchmesseränderung des Stahlrohrs vor und nach der Extrusionswalze sowie der Größe und Form der Grate gemessen und beurteilt.Einfluss der Schweißextrusionskraft auf die Gratform.Die Schweißextrusion ist zu groß, die Spritzer sind groß und es wird mehr geschmolzenes Metall extrudiert, die Grate sind groß und auf beiden Seiten der Schweißnaht umgekippt;die Extrusionsmenge ist zu gering, es gibt fast keine Spritzer und die Grate sind klein und angehäuft;die Extrusionsmenge. Wenn sie moderat ist, stehen die extrudierten Grate aufrecht und die Höhe wird im Allgemeinen auf 2,5 bis 3 mm kontrolliert.Wenn die Schweißextrusionsmenge richtig gesteuert wird, ist der Metallstromlinienwinkel der Schweißnaht von oben nach unten, links und rechts symmetrisch und beträgt 55° bis 65°.Das Metall optimiert die Form der Schweißnaht, wenn das Ausmaß der Extrusion richtig kontrolliert wird.

3 Schweißgeschwindigkeiten
Die Schweißgeschwindigkeit ist auch der Hauptparameter des Schweißprozesses, der mit dem Heizsystem, der Verformungsgeschwindigkeit der Schweißnaht und der Kristallisationsgeschwindigkeit von Metallatomen zusammenhängt.Beim Hochfrequenzschweißen steigt die Schweißqualität mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit, da die Verkürzung der Heizzeit die Breite der Randheizzone verringert und die Zeit zur Bildung von Metalloxiden verkürzt;Wenn die Schweißgeschwindigkeit verringert wird, wird nicht nur die Heizzone breiter, das heißt, die Wärmeeinflusszone der Schweißnaht wird breiter, und die Breite der Schmelzzone ändert sich mit der eingebrachten Wärme, und auch die gebildeten inneren Grate werden größer .Schweißlinienbreite bei unterschiedlichen Schweißgeschwindigkeiten.Beim Schweißen mit niedriger Geschwindigkeit kommt es aufgrund der entsprechenden Reduzierung der Wärmeeinbringung zu Schweißschwierigkeiten.Gleichzeitig wird es von der Qualität der Platinenkante und anderen externen Faktoren wie dem Magnetismus der Impedanz, der Größe des Öffnungswinkels usw. beeinflusst und kann leicht zu einer Reihe von Fehlern führen.Daher sollte beim Hochfrequenzschweißen die höchste Schweißgeschwindigkeit für die Produktion gemäß den Spezifikationen des Produkts unter den Bedingungen ausgewählt werden, die die Gerätekapazität und die Schweißausrüstung zulassen.

4 Öffnungswinkel
Der Öffnungswinkel wird auch Schweiß-V-Winkel genannt und bezieht sich auf den Winkel zwischen der Kante des Bandes vor der Extrusionswalze, wie in Abbildung 6 dargestellt. Normalerweise variiert der Öffnungswinkel zwischen 3° und 6° und die Größe von Der Öffnungswinkel wird hauptsächlich durch die Position der Führungsrolle und die Dicke des Führungsblechs bestimmt.Die Größe des V-Winkels hat großen Einfluss auf die Schweißstabilität und Schweißqualität.Wenn der V-Winkel verringert wird, verringert sich der Randabstand des Streifens, so dass der Proximity-Effekt des Hochfrequenzstroms verstärkt wird, was die Schweißleistung verringern oder die Schweißgeschwindigkeit erhöhen und die Produktivität verbessern kann.Wenn der Öffnungswinkel zu klein ist, führt dies zu einem frühen Schweißen, d. h. der Schweißpunkt wird vor Erreichen der Temperatur gequetscht und verschmolzen, und es kommt leicht zur Bildung von Einschlüssen und Kaltschweißfehlern in der Schweißnaht, was die Qualität verringert der Schweißnaht.Obwohl der Stromverbrauch steigt, wenn der V-Winkel vergrößert wird, kann er unter bestimmten Bedingungen die Stabilität der Kantenerwärmung des Bandes gewährleisten, den Kantenwärmeverlust verringern und die Wärmeeinflusszone verringern.Um die Qualität der Schweißnaht sicherzustellen, wird der V-Winkel in der tatsächlichen Produktion im Allgemeinen auf 4° bis 5° kontrolliert.

5 Größe und Position der Induktionsspule
Eine Induktionsspule ist ein wichtiges Werkzeug beim Hochfrequenz-Induktionsschweißen, und ihre Größe und Position wirken sich direkt auf die Produktionseffizienz aus.Die von der Induktionsspule auf das Stahlrohr übertragene Leistung ist proportional zum Quadrat des Oberflächenspalts des Stahlrohrs.Wenn die Lücke zu groß ist, wird die Produktionseffizienz drastisch reduziert.Der Spalt wird auf ca. 10mm gewählt.Die Breite der Induktionsspule wird entsprechend dem Außendurchmesser des Stahlrohrs gewählt.Wenn die Induktionsspule zu breit ist, nimmt ihre Induktivität ab, die Spannung des Induktors nimmt ebenfalls ab und die Ausgangsleistung nimmt ab;Wenn die Induktionsspule zu schmal ist, erhöht sich die Ausgangsleistung, aber auch der aktive Verlust des Röhrenrückens und der Induktionsspule nimmt ab.Zunahme.Im Allgemeinen beträgt die Breite der Induktionsspule 1–1,5 D (D ist der Außendurchmesser des Stahlrohrs), was besser geeignet ist.Der Abstand zwischen dem vorderen Ende der Induktionsspule und der Mitte der Extrusionswalze ist gleich oder etwas größer als der Rohrdurchmesser, d. h. 1-1,2D ist besser geeignet.Wenn der Abstand zu groß ist, verringert sich der Proximity-Effekt des Öffnungswinkels, was zu einem zu langen Kantenerwärmungsabstand führt, sodass die Lötstelle keine höhere Schweißtemperatur erreichen kann;Lebensdauer.

6 Die Rolle und Position des Widerstands
Ein Emperor-Magnetstab wird verwendet, um den zur Rückseite des Stahlrohrs fließenden Hochfrequenzstrom zu reduzieren und gleichzeitig den Strom zu konzentrieren, um den V-Winkel des Stahlbands zu erwärmen, um sicherzustellen, dass die Wärme nicht verloren geht die Erwärmung des Rohrkörpers.Ohne Kühlung überschreitet der Magnetstab seine Curie-Temperatur (ca. 300 °C) und verliert seinen Magnetismus.Ohne den Widerstand würden sich der Strom und die induzierte Wärme über den gesamten Rohrkörper verteilen, was die Schweißleistung erhöhen und zu einer Überhitzung des Rohrkörpers führen würde.Es gibt keine thermische Wirkung des Widerstands im Rohrrohling.Die Platzierung des Widerstands hat großen Einfluss auf die Schweißgeschwindigkeit, aber auch auf die Schweißqualität.Die Praxis hat gezeigt, dass das Abflachungsergebnis am besten ist, wenn die Position des vorderen Endes des Widerstands genau auf der Mittellinie der Extrusionswalze liegt.Wenn es über die Mittellinie der Quetschwalze hinausgeht und sich bis zur Seite der Schlichtemaschine erstreckt, wird der Abflachungseffekt deutlich verringert.Wenn er kleiner als die Mittellinie und an der Seite der Führungsrolle ist, verringert sich die Schweißfestigkeit.Die Position besteht darin, dass die Impedanz im Rohrrohling unter dem Induktor platziert wird und ihr Kopf mit der Mittellinie der Extrusionswalze übereinstimmt oder um 20–40 mm in Formungsrichtung eingestellt wird, wodurch die Rückimpedanz des Rohrs erhöht und verringert werden kann zirkulierenden Stromverlust und reduzieren die Schweißleistung.

7. Fazit
(1) Durch eine angemessene Kontrolle der Schweißwärmezufuhr kann eine höhere Schweißqualität erzielt werden.
(2) Im Allgemeinen ist es angemessen, das Ausmaß der Extrusion auf 2,5 bis 3 mm zu kontrollieren.Die extrudierten Grate stehen aufrecht und die Schweißnaht kann eine hohe Zähigkeit und Zugfestigkeit erreichen.
(3) Steuern Sie den Schweiß-V-Winkel auf 4° bis 5° und stellen Sie eine möglichst hohe Schweißgeschwindigkeit unter den von der Gerätekapazität und der Schweißausrüstung zugelassenen Bedingungen ein, wodurch das Auftreten einiger Fehler verringert und eine gute Schweißqualität erzielt werden kann.
(4) Die Breite der Induktionsspule beträgt 1–1,5 D des Außendurchmessers des Stahlrohrs und der Abstand von der Mitte der Extrusionswalze beträgt 1–1,2 D, was die Produktionseffizienz effektiv verbessern kann.
(5) Stellen Sie sicher, dass sich das vordere Ende des Widerstands genau auf der Mittellinie der Quetschwalze befindet, damit eine hohe Schweißzugfestigkeit und ein guter Glättungseffekt erzielt werden können.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Dezember 2022