Análise dos fatores que afetam o processo de tubos soldados com costura reta de alta frequência

Os principais parâmetros do processo de alta frequênciatubos soldados com costura retaincluem entrada de calor de soldagem, pressão de soldagem, velocidade de soldagem, tamanho do ângulo de abertura, posição e tamanho da bobina de indução, posição do resistor, etc. Esses parâmetros têm um grande impacto na melhoria da qualidade dos produtos de tubos soldados de alta frequência, eficiência de produção e capacidade unitária.A correspondência de vários parâmetros pode permitir aos fabricantes obter benefícios económicos consideráveis.

1. Entrada de calor de soldagem: Na soldagem de tubos soldados com costura reta de alta frequência, a potência de soldagem determina a quantidade de entrada de calor de soldagem.Quando as condições externas são certas e o calor de entrada é insuficiente, a borda da tira aquecida não consegue atingir a temperatura de soldagem e permanece. Uma estrutura sólida que forma uma solda fria não consegue nem mesmo se fundir.Confusão causada por entrada de calor de soldagem muito pequena

Essa falta de fusão durante a inspeção geralmente se manifesta como falha no teste de achatamento, rompimento do tubo de aço durante o teste hidrostático ou rachadura da solda durante o endireitamento do tubo de aço, o que é um defeito grave.Além disso, o aporte térmico de soldagem também será afetado pela qualidade da borda da tira.Por exemplo, se houver rebarbas na borda da tira, as rebarbas causarão faíscas antes de entrar no ponto de soldagem do rolo de compressão, causando perda de potência de soldagem e reduzindo o aporte de calor.Pequeno, resultando em falta de fusão ou soldagem a frio.Quando o calor de entrada é muito alto, a borda da tira aquecida excede a temperatura de soldagem, resultando em superaquecimento ou até mesmo queimadura excessiva.A solda também irá rachar após ser tensionada.Às vezes, o metal fundido respinga e forma buracos devido à quebra da solda.Bolhas e buracos são formados pela entrada excessiva de calor.Durante a inspeção, esses defeitos se manifestam principalmente como falha no teste de achatamento de 90°, falha no teste de impacto e rompimento ou vazamento do tubo de aço durante o teste hidráulico.

2. Pressão de soldagem (redução do diâmetro): A pressão de soldagem é o principal parâmetro do processo de soldagem.Depois que a borda da tira é aquecida até a temperatura de soldagem, os átomos metálicos são combinados sob a força de extrusão do rolo de compressão para formar uma solda.O tamanho da pressão de soldagem afeta a resistência e a tenacidade da solda.Se a pressão de soldagem aplicada for muito pequena, a borda de soldagem não poderá ser totalmente fundida e os óxidos metálicos restantes na solda não poderão ser descarregados e formar inclusões, resultando em uma resistência à tração bastante reduzida da solda e a solda estará propensa a rachar após estresse;Se a pressão de soldagem aplicada for muito grande, a maior parte do metal que atingir a temperatura de soldagem será extrudada, o que não apenas reduz a resistência e tenacidade da solda, mas também produz defeitos como rebarbas internas e externas excessivas ou soldagem por sobreposição.

A pressão de soldagem é geralmente medida e avaliada pela redução do diâmetro do tubo de aço antes e depois do rolo de extrusão e pelo tamanho e formato das rebarbas.Efeito da força de extrusão de soldagem no formato da rebarba.A quantidade de extrusão de soldagem é muito grande, os respingos são grandes e o metal fundido extrudado é grande, as rebarbas são grandes e tombam em ambos os lados da solda;a quantidade de extrusão é muito pequena, quase não há respingos e as rebarbas são pequenas e empilhadas;a quantidade de extrusão Quando é moderada, as rebarbas extrudadas ficam na vertical e a altura é geralmente controlada em 2,5 ~ 3 mm.Se a quantidade de extrusão da soldagem for controlada adequadamente, o ângulo de fluxo do metal da solda será simétrico para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita, com um ângulo de 55°~65°.O metal simplifica o formato da solda quando a quantidade de extrusão é adequadamente controlada.

3. Velocidade de soldagem: A velocidade de soldagem também é o principal parâmetro do processo de soldagem.Está relacionado ao sistema de aquecimento, velocidade de deformação da solda e velocidade de cristalização do átomo metálico.Para soldagem de alta frequência, a qualidade da soldagem aumenta à medida que a velocidade de soldagem aumenta.Isto ocorre porque a redução do tempo de aquecimento estreita a largura da zona de aquecimento da borda e encurta o tempo para a formação de óxidos metálicos.Se a velocidade de soldagem for reduzida, não apenas a zona de aquecimento se torna mais larga, ou seja, a zona afetada pelo calor da solda se torna mais larga, e a largura da zona de fusão muda com a mudança do calor de entrada, e a rebarba interna formada é também maior.Largura da linha de fusão em diferentes velocidades de soldagem.Durante a soldagem em baixa velocidade, a redução correspondente no calor de entrada dificultará a soldagem.Ao mesmo tempo, é afetado pela qualidade da borda da placa e outros fatores externos, como o magnetismo do resistor, o tamanho do ângulo de abertura, etc., que podem facilmente causar uma série de defeitos.Portanto, durante a soldagem de alta frequência, a velocidade de soldagem mais rápida deve ser selecionada para produção de acordo com as especificações do produto, tanto quanto possível nas condições permitidas pela capacidade da unidade e pelo equipamento de soldagem.

4. Ângulo de abertura: O ângulo de abertura também é chamado de ângulo V de soldagem, que se refere ao ângulo entre a borda da tira na frente do rolo extrusor, conforme mostrado na Figura 6. Normalmente o ângulo de abertura varia entre 3° e 6 °, e o tamanho do ângulo de abertura é determinado principalmente pela posição do rolo guia e pela espessura da folha guia.O tamanho do ângulo V tem um grande impacto na estabilidade e na qualidade da soldagem.Quando o ângulo V é reduzido, a distância entre as bordas da tira será reduzida, fortalecendo assim o efeito de proximidade da corrente de alta frequência, o que pode reduzir a potência de soldagem ou aumentar a velocidade de soldagem e melhorar a produtividade.Se o ângulo de abertura for muito pequeno, levará à soldagem prematura, ou seja, o ponto de soldagem será comprimido e fundido antes de atingir a temperatura, o que facilmente formará defeitos como inclusões e soldagem a frio na solda, reduzindo a qualidade de a solda.Embora o aumento do ângulo V aumente o consumo de energia, sob certas condições pode garantir a estabilidade do aquecimento da borda da tira, reduzir a perda de calor da borda e reduzir a zona afetada pelo calor.Na produção real, para garantir a qualidade da solda, o ângulo V é geralmente controlado entre 4° e 5°.

5. O tamanho e a posição da bobina de indução: A bobina de indução é uma ferramenta importante na soldagem por indução de alta frequência.Seu tamanho e posição afetam diretamente a eficiência da produção.

A potência transmitida pela bobina de indução ao tubo de aço é proporcional ao quadrado da folga na superfície do tubo de aço.Se a lacuna for muito grande, a eficiência da produção será drasticamente reduzida.Se a folga for muito pequena, ela pegará fogo facilmente na superfície do tubo de aço ou será danificada pelo tubo de aço.Normalmente, a superfície interna da bobina de indução está em contato com o corpo do tubo.A lacuna é escolhida em torno de 10 mm.A largura da bobina de indução é selecionada de acordo com o diâmetro externo do tubo de aço.Se a bobina de indução for muito larga, sua indutância diminuirá, a tensão do indutor também diminuirá e a potência de saída diminuirá;se a bobina de indução for muito estreita, a potência de saída aumentará, mas a perda de potência ativa do tubo traseiro e da bobina de indução também aumentará.Geralmente, a largura da bobina de indução é de 1 a 1,5D (D é o diâmetro externo do tubo de aço), o que é mais adequado.

A distância entre a extremidade frontal da bobina de indução e o centro do rolo de compressão é igual ou ligeiramente maior que o diâmetro do tubo, ou seja, 1 a 1,2D é mais apropriado.Se a distância for muito grande, o efeito de proximidade do ângulo de abertura será reduzido, fazendo com que a distância de aquecimento da borda seja muito longa, impossibilitando a obtenção de uma temperatura de soldagem mais elevada na junta de solda;se a distância for muito pequena, o rolo extrusor gerará maior calor induzido, reduzindo sua vida útil.

6. Função e localização do resistor: O ímã do resistor é usado para reduzir o fluxo de corrente de alta frequência para a parte traseira do tubo de aço e, ao mesmo tempo, concentrar a corrente para aquecer o ângulo V da tira de aço para certifique-se de que o calor não será perdido devido ao aquecimento do corpo do tubo.Se o resfriamento não for suficiente, a barra magnética excederá sua temperatura Curie (cerca de 300°C) e perderá magnetismo.Sem o resistor, a corrente e o calor induzido seriam dispersos por todo o tubo, aumentando a potência de soldagem e causando superaquecimento do tubo.Não há efeito térmico do resistor no tubo vazio.A colocação do resistor tem um grande impacto na velocidade de soldagem, mas também na qualidade da soldagem.A prática provou que quando a extremidade frontal do resistor está exatamente na linha central do rolo de compressão, o resultado será achatado.Ao estender além da linha central do rolo de extrusão em direção à lateral da máquina de dimensionamento, o efeito de achatamento será significativamente reduzido.Quando for menor que a linha central, mas em um lado do rolo guia, a resistência da soldagem será reduzida.A posição é que o resistor seja colocado no tubo vazio abaixo do indutor, e sua cabeça coincida com a linha central do rolo de extrusão ou seja ajustada de 20 a 40 mm na direção de formação, o que pode aumentar a impedância traseira no tubo, reduzir sua perda de corrente circulante e reduz o poder de soldagem.


Horário da postagem: 07/10/2023