高周波ストレートシーム溶接管の加工に影響を与える要因の解析

高周波の主なプロセスパラメータストレートシーム溶接パイプ溶接入熱、溶接圧力、溶接速度、開き角度の大きさ、誘導コイルの位置と大きさ、抵抗器の位置などが含まれます。これらのパラメータは、高周波溶接パイプ製品の品質向上に大きな影響を与えます。生産効率とユニット能力。さまざまなパラメータを一致させることで、メーカーはかなりの経済的利益を得ることができます。

1. 溶接入熱量:高周波ストレートシーム溶接管溶接では、溶接電力によって溶接入熱量が決まります。外部条件が一定であり、入力熱が不十分な場合、加熱されたストリップの端は溶接温度に到達できず、冷間溶接を形成する固体構造が溶融することさえできません。溶接入熱が小さすぎるため混乱が生じる

検査中のこの溶融の欠如は、通常、平坦化試験の不合格、水圧試験中の鋼管の破裂、または鋼管の矯正中の溶接の亀裂として現れ、これは重大な欠陥です。さらに、溶接入熱はストリップのエッジの品質にも影響されます。例えば、ストリップの端にバリがあると、スクイズローラーの溶接点に入る前にバリが火花を発生させ、溶接パワーのロスや入熱の低下を引き起こします。小さいため、溶融または冷間圧接が不十分になります。入力熱が高すぎると、加熱されたストリップの端が溶接温度を超え、過熱またはオーバーバーンが発生します。応力がかかると溶接部にも亀裂が生じます。場合によっては、溶接の破壊により、溶けた金属が飛び散って穴が開くことがあります。過度の熱入力により膨れや穴が形成されます。検査中、これらの欠陥は主に、90°平坦化試験での欠陥、衝撃試験での欠陥、水圧試験での鋼管の破裂または漏れとして現れます。

2. 溶接圧力 (縮径): 溶接圧力は溶接プロセスの主なパラメータです。ストリップの端が溶接温度まで加熱された後、スクイーズ ローラーの押し出し力の下で金属原子が結合して溶接が形成されます。溶接圧力の大きさは、溶接部の強度と靭性に影響します。加圧力が小さすぎると溶接端が完全に溶融できず、溶接部に残った金属酸化物が排出できず介在物が形成され、溶接部の引張強度が大幅に低下し、溶接後に割れが発生しやすくなります。ストレス;加圧力が大きすぎると、溶接温度に達した金属の大部分が押し出され、溶接部の強度や靱性が低下するだけでなく、内外の過剰なバリや重ね溶接などの欠陥が発生します。

溶接圧力は一般に押出ローラー前後の鋼管の縮径量やバリの大きさや形状によって測定・判断されます。溶接押し出し力がバリ形状に及ぼす影響。溶接の押し出し量が多すぎる、スパッタが大きく、押し出された溶融金属が大きい、バリが大きく、溶接部の両側で転倒する。押し出し量が少なすぎてスパッタがほとんどなく、バリが小さくて溜まっている。押し出し量が適度な場合、押し出されたバリは直立し、高さは一般的に 2.5 ~ 3mm に制御されます。溶接の押し出し量を適切に制御すると、溶接部の金属流線角度は55°~65°の上下左右対称になります。押し出し量が適切に制御されると、金属は溶接部の形状を合理化します。

3. 溶接速度: 溶接速度は溶接プロセスの主なパラメータでもあります。これは、加熱システム、溶接変形速度、金属原子の結晶化速度に関係します。高周波溶接の場合、溶接速度が速いほど溶接品質が向上します。これは、加熱時間を短くするとエッジ加熱ゾーンの幅が狭くなり、金属酸化物の形成時間が短くなるからである。溶接速度を下げると、加熱部が広くなるだけでなく、つまり溶接部の熱影響部が広くなり、投入熱の変化に応じて溶融部の幅が変化し、形成される内部バリが大きくなります。さらに大きい。異なる溶接速度での溶融線の幅。低速溶接では入熱量が減少するため、溶接が困難になります。同時に、基板エッジの品質や、抵抗器の磁性、開口角の大きさなどの外部要因の影響も受け、一連の欠陥が発生しやすくなります。したがって、高周波溶接を行う場合には、ユニットの能力や溶接設備が許す条件下で、できる限り製品の仕様に合わせて最も速い溶接速度を選択して生産する必要があります。

4. 開き角度: 開き角度は溶接 V 角度とも呼ばれ、図 6 に示すように、押出ローラーの前にあるストリップの端の間の角度を指します。通常、開き角度は 3° から 6° の間で変化します。 °であり、開き角度の大きさは主にガイドローラーの位置とガイドシートの厚さによって決まります。V アングルの大きさは溶接の安定性や溶接品質に大きく影響します。V角を小さくすると板端間の距離が小さくなり、高周波電流の近接効果が強くなり、溶接電力の低減や溶接速度の向上が図れ、生産性が向上します。開き角度が小さすぎると溶接が早まってしまい、温度に達する前に溶接点が圧迫されて溶融してしまい、溶接部に介在物や冷間溶接などの欠陥が発生しやすくなり、溶接の品質が低下します。溶接。V 角度を大きくすると消費電力は増加しますが、特定の条件下ではストリップ エッジの加熱の安定性を確保し、エッジの熱損失を減らし、熱の影響を受けるゾーンを減らすことができます。実際の生産では、溶接品質を確保するため、V 角は 4° ~ 5° に管理されるのが一般的です。

5. 誘導コイルのサイズと位置: 誘導コイルは高周波誘導溶接における重要なツールです。そのサイズと位置は生産効率に直接影響します。

誘導コイルによって鋼管に伝達される電力は、鋼管表面の隙間の二乗に比例します。ギャップが大きすぎると生産効率が大幅に低下します。隙間が小さすぎると、鋼管の表面から発火したり、鋼管が損傷したりしやすくなります。通常、誘導コイルの内面はパイプ本体に接触しています。隙間は約 10mm に選ばれます。誘導コイルの幅は鋼管の外径に応じて選択されます。誘導コイルの幅が広すぎると、そのインダクタンスが減少し、インダクタの電圧も減少し、出力電力が減少します。誘導コイルが狭すぎると出力電力は増加しますが、真空管と誘導コイルの有効電力損失も増加します。一般的に誘導コイルの幅は1~1.5D(Dは鋼管の外径)がより適しています。

誘導コイルの先端から絞りローラーの中心までの距離はパイプ径と同等かそれより若干大きい、つまり1~1.2Dが適当です。距離が大きすぎると、開口角の近接効果が減少し、エッジ加熱距離が長くなりすぎ、はんだ接合部でより高い溶接温度を得ることができなくなります。距離が小さすぎると、押出ローラーがより高い誘導熱を発生し、その耐用年数が短くなります。

6. 抵抗器の機能と位置: 抵抗器磁石は、鋼管の裏側への高周波電流の流れを減少させると同時に、電流を集中させて鋼帯の V アングルを加熱して、パイプ本体の加熱により熱が失われないようにしてください。冷却が不十分だと磁石棒がキュリー温度(約300℃)を超えて磁性を失います。抵抗器がないと、電流と誘導熱がパイプ全体に分散し、溶接電力が増加し、パイプが過熱する可能性があります。真空管ブランク内の抵抗器による熱の影響はありません。抵抗器の配置は溶接速度だけでなく溶接品質にも大きな影響を与えます。実践により、抵抗器の前端が絞りローラーの中心線に正確にある場合、結果は平らになることが証明されました。押出ローラーの中心線を越えてサイジング機側に延出すると、平坦化効果が著しく低下します。中心線よりもガイドローラーの片側にあると溶着強度が低下します。位置は、抵抗器がインダクターの下のチューブブランクに配置され、そのヘッドが押出ローラーの中心線と一致するか、成形方向に20〜40mm調整されます。これにより、チューブ内の背面インピーダンスが増加し、抵抗が減少します。循環電流のロスを抑え、溶接電力を低減します。


投稿時間: 2023 年 10 月 7 日