Analyse des facteurs affectant le processus de tubes soudés à haute fréquence

Les principaux paramètres de processus de haute fréquencetuyaux soudés à joint droitcomprennent l'apport de chaleur de soudage, la pression de soudage, la vitesse de soudage, la taille de l'angle d'ouverture, la position et la taille de la bobine d'induction, la position de la résistance, etc. Ces paramètres ont un grand impact sur l'amélioration de la qualité des produits de tuyaux soudés à haute fréquence, l'efficacité de la production et la capacité unitaire.La mise en correspondance de différents paramètres peut permettre aux fabricants d'obtenir des avantages économiques considérables.

1. Apport de chaleur de soudage : lors du soudage de tuyaux soudés à couture droite à haute fréquence, la puissance de soudage détermine la quantité d'apport de chaleur de soudage.Lorsque les conditions extérieures sont certaines et que la chaleur d'entrée est insuffisante, le bord de la bande chauffée ne peut pas atteindre la température de soudage et reste une structure solide qui forme une soudure à froid ne peut même pas fusionner.Confusion causée par un apport de chaleur de soudage trop faible

Ce manque de fusion lors de l'inspection se manifeste généralement par un test d'aplatissement raté, un éclatement du tube en acier lors de l'essai hydrostatique ou une fissuration de la soudure lors du redressage du tube en acier, ce qui constitue un défaut grave.De plus, l’apport de chaleur du soudage sera également affecté par la qualité du bord de la bande.Par exemple, s'il y a des bavures sur le bord de la bande, les bavures provoqueront des étincelles avant d'entrer dans le point de soudure du rouleau presseur, provoquant une perte de puissance de soudage et réduisant l'apport de chaleur.Petit, entraînant un manque de fusion ou de soudure à froid.Lorsque la chaleur d'entrée est trop élevée, le bord de la bande chauffée dépasse la température de soudage, entraînant une surchauffe, voire une combustion excessive.La soudure se fissurera également après avoir été contrainte.Parfois, le métal en fusion éclabousse et forme des trous en raison de la rupture de la soudure.Des ampoules et des trous sont formés par un apport de chaleur excessif.Lors de l'inspection, ces défauts se manifestent principalement par une défaillance lors de l'essai d'aplatissement à 90°, une défaillance lors de l'essai d'impact et par un éclatement ou une fuite du tuyau en acier lors de l'essai hydraulique.

2. Pression de soudage (réduction du diamètre) : La pression de soudage est le paramètre principal du processus de soudage.Une fois le bord de la bande chauffé à la température de soudage, les atomes métalliques sont combinés sous la force d'extrusion du rouleau presseur pour former une soudure.La taille de la pression de soudage affecte la résistance et la ténacité de la soudure.Si la pression de soudage appliquée est trop faible, le bord de soudure ne peut pas être complètement fondu et les oxydes métalliques restants dans la soudure ne peuvent pas être évacués et former des inclusions, ce qui entraîne une résistance à la traction considérablement réduite de la soudure et la soudure est sujette à la fissuration après. stresser;Si la pression de soudage appliquée est trop importante, la majeure partie du métal atteignant la température de soudage sera extrudée, ce qui non seulement réduit la résistance et la ténacité de la soudure, mais produit également des défauts tels que des bavures internes et externes excessives ou un soudage par recouvrement.

La pression de soudage est généralement mesurée et jugée par la réduction du diamètre du tuyau en acier avant et après le rouleau d'extrusion ainsi que par la taille et la forme des bavures.Effet de la force d'extrusion du soudage sur la forme des bavures.La quantité d'extrusion de soudage est trop importante, les éclaboussures sont importantes et le métal en fusion extrudé est important, les bavures sont grosses et basculent des deux côtés de la soudure ;la quantité d'extrusion est trop petite, il n'y a presque pas d'éclaboussures et les bavures sont petites et empilées ;la quantité d'extrusion Lorsqu'elle est modérée, les bavures extrudées sont verticales et la hauteur est généralement contrôlée entre 2,5 et 3 mm.Si la quantité d'extrusion de soudage est correctement contrôlée, l'angle de rationalisation du métal de la soudure est symétrique vers le haut, le bas, la gauche et la droite, avec un angle de 55°~65°.Le métal rationalise la forme de la soudure lorsque la quantité d’extrusion est correctement contrôlée.

3. Vitesse de soudage : La vitesse de soudage est également le paramètre principal du processus de soudage.Cela est lié au système de chauffage, à la vitesse de déformation de la soudure et à la vitesse de cristallisation des atomes métalliques.Pour le soudage à haute fréquence, la qualité du soudage augmente à mesure que la vitesse de soudage augmente.En effet, le raccourcissement du temps de chauffage rétrécit la largeur de la zone de chauffage périphérique et raccourcit le temps de formation d'oxydes métalliques.Si la vitesse de soudage est réduite, non seulement la zone de chauffage devient plus large, c'est-à-dire que la zone affectée thermiquement de la soudure devient plus large, et la largeur de la zone de fusion change avec le changement de chaleur d'entrée, et la bavure interne formée est également plus grand.Largeur de ligne de fusion à différentes vitesses de soudage.Lors du soudage à basse vitesse, la réduction correspondante de la chaleur d'entrée rendra le soudage difficile.Dans le même temps, il est affecté par la qualité du bord de la carte et d'autres facteurs externes, tels que le magnétisme de la résistance, la taille de l'angle d'ouverture, etc., qui peuvent facilement provoquer une série de défauts.Par conséquent, lors du soudage à haute fréquence, la vitesse de soudage la plus rapide doit être sélectionnée pour la production en fonction autant que possible des spécifications du produit dans les conditions permises par la capacité de l'unité et l'équipement de soudage.

4. Angle d'ouverture : L'angle d'ouverture est également appelé angle en V de soudage, qui fait référence à l'angle entre le bord de la bande devant le rouleau d'extrusion, comme le montre la figure 6. Habituellement, l'angle d'ouverture varie entre 3° et 6. °, et la taille de l'angle d'ouverture est principalement déterminée par la position du rouleau de guidage et l'épaisseur de la feuille de guidage.La taille de l'angle en V a un grand impact sur la stabilité et la qualité du soudage.Lorsque l'angle V est réduit, la distance entre les bords de la bande sera réduite, renforçant ainsi l'effet de proximité du courant haute fréquence, ce qui peut réduire la puissance de soudage ou augmenter la vitesse de soudage et améliorer la productivité.Si l'angle d'ouverture est trop petit, cela entraînera un soudage prématuré, c'est-à-dire que le point de soudage sera comprimé et fondu avant d'atteindre la température, ce qui formera facilement des défauts tels que des inclusions et un soudage à froid dans la soudure, réduisant ainsi la qualité de la soudure.Bien que l'augmentation de l'angle en V augmente la consommation d'énergie, dans certaines conditions, cela peut garantir la stabilité du chauffage des bords de la bande, réduire les pertes de chaleur des bords et réduire la zone affectée par la chaleur.En production réelle, pour garantir la qualité de la soudure, l'angle en V est généralement contrôlé entre 4° et 5°.

5. La taille et la position de la bobine d’induction : La bobine d’induction est un outil important dans le soudage par induction à haute fréquence.Sa taille et sa position affectent directement l’efficacité de la production.

La puissance transmise par la bobine d'induction au tuyau en acier est proportionnelle au carré de l'espace à la surface du tuyau en acier.Si l’écart est trop grand, l’efficacité de la production sera fortement réduite.Si l'espace est trop petit, il prendra facilement feu avec la surface du tuyau en acier ou sera endommagé par le tuyau en acier.Habituellement, la surface intérieure de la bobine d'induction est en contact avec le corps du tuyau.L'écart est choisi autour de 10 mm.La largeur de la bobine d'induction est choisie en fonction du diamètre extérieur du tuyau en acier.Si la bobine d'induction est trop large, son inductance diminuera, la tension de l'inductance diminuera également et la puissance de sortie diminuera ;si la bobine d'induction est trop étroite, la puissance de sortie augmentera, mais la perte de puissance active du tube et de la bobine d'induction augmentera également.Généralement, la largeur de la bobine d'induction est de 1 à 1,5D (D est le diamètre extérieur du tuyau en acier), ce qui est plus approprié.

La distance entre l'extrémité avant de la bobine d'induction et le centre du rouleau presseur est égale ou légèrement supérieure au diamètre du tuyau, c'est-à-dire que 1 à 1,2D est plus approprié.Si la distance est trop grande, l'effet de proximité de l'angle d'ouverture sera réduit, ce qui rendra la distance de chauffage des bords trop longue, rendant impossible l'obtention d'une température de soudage plus élevée au niveau du joint de soudure ;si la distance est trop petite, le rouleau d'extrusion générera une chaleur induite plus élevée, réduisant ainsi sa durée de vie.

6. Fonction et emplacement de la résistance : l'aimant de la résistance est utilisé pour réduire le flux de courant haute fréquence vers l'arrière du tuyau en acier et, en même temps, concentrer le courant pour chauffer l'angle en V de la bande d'acier. assurez-vous que la chaleur ne sera pas perdue en raison du chauffage du corps du tuyau.Si le refroidissement n'est pas suffisant, le barreau magnétique dépassera sa température de Curie (environ 300°C) et perdra son magnétisme.Sans la résistance, le courant et la chaleur induite seraient dispersés dans tout le tuyau, augmentant ainsi la puissance de soudage et provoquant une surchauffe du tuyau.Il n'y a aucun effet thermique de la résistance dans l'ébauche du tube.Le placement de la résistance a un grand impact sur la vitesse de soudage, mais aussi sur la qualité du soudage.La pratique a prouvé que lorsque l’extrémité avant de la résistance se trouve exactement sur la ligne centrale du rouleau presseur, le résultat est un aplatissement.En s'étendant au-delà de la ligne centrale du rouleau d'extrusion vers le côté de la machine de dimensionnement, l'effet d'aplatissement sera considérablement réduit.Lorsqu'elle est inférieure à la ligne médiane mais d'un côté du rouleau de guidage, la résistance du soudage sera réduite.La position est que la résistance est placée dans l'ébauche du tube sous l'inducteur et que sa tête coïncide avec la ligne centrale du rouleau d'extrusion ou est ajustée de 20 à 40 mm dans la direction de formage, ce qui peut augmenter l'impédance arrière dans le tube, réduire sa perte de courant de circulation et réduire la puissance de soudage.


Heure de publication : 07 octobre 2023