การวิเคราะห์องค์ประกอบกระบวนการที่ส่งผลต่อท่อเชื่อมตามยาวความถี่สูง

พารามิเตอร์กระบวนการหลักของท่อเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูงรวมถึงอินพุตความร้อนในการเชื่อม ความดันในการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม มุมเปิด ตำแหน่งและขนาดของคอยล์เหนี่ยวนำ ตำแหน่งของอิมพีแดนซ์ ฯลฯ พารามิเตอร์เหล่านี้มีผลกระทบมากขึ้นในการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ท่อเชื่อมความถี่สูง ประสิทธิภาพการผลิต และ ความจุหน่วยการจับคู่พารามิเตอร์ต่างๆ ช่วยให้ผู้ผลิตได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก

1 อินพุตความร้อนในการเชื่อม
ในการเชื่อมท่อเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูง กำลังการเชื่อมจะกำหนดปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าในการเชื่อมเมื่อสภาวะภายนอกคงที่และความร้อนอินพุตไม่เพียงพอ ขอบของแถบทำความร้อนก็ไม่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิในการเชื่อมได้ และยังคงรักษาโครงสร้างที่มั่นคงเพื่อสร้างการเชื่อมแบบเย็นที่ไม่สามารถแม้แต่ฟิวส์ได้การขาดฟิวชันเกิดจากการป้อนความร้อนในการเชื่อมน้อยเกินไปการขาดฟิวชันนี้มักแสดงออกมาว่าเป็นความล้มเหลวของการทดสอบการทำให้เรียบ ท่อเหล็กแตกในระหว่างการทดสอบไฮดรอลิก หรือการแตกร้าวของรอยเชื่อมเมื่อยืดท่อเหล็กนี่เป็นข้อบกพร่องร้ายแรง-นอกจากนี้อินพุตความร้อนในการเชื่อมยังจะได้รับผลกระทบจากคุณภาพของขอบของแถบด้วยตัวอย่างเช่น เมื่อมีเสี้ยนที่ขอบของแถบ เสี้ยนจะทำให้เกิดการติดไฟก่อนเข้าสู่จุดเชื่อมของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป ส่งผลให้สูญเสียกำลังในการเชื่อมและความร้อนที่ป้อนเข้าลดลงเล็กทำให้เกิดรอยเชื่อมไม่หลอมหรือเย็นเมื่อความร้อนอินพุตสูงเกินไป ขอบของแถบทำความร้อนจะเกินอุณหภูมิในการเชื่อม ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไปหรือเผาไหม้มากเกินไป และรอยเชื่อมจะแตกร้าวหลังจากถูกกดดัน และบางครั้งโลหะหลอมเหลวจะกระเด็นและก่อตัวเป็นรูเนื่องจากการแตกหักของการเชื่อมรูทรายและรูที่เกิดจากความร้อนที่มากเกินไป ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่วนใหญ่แสดงออกมาเป็นการทดสอบการทำให้เรียบ 90° อย่างไม่มีเงื่อนไข การทดสอบแรงกระแทกอย่างไม่มีเงื่อนไข และการแตกหรือรั่วของท่อเหล็กในระหว่างการทดสอบไฮดรอลิก

2 แรงดันการเชื่อม (ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง)
แรงดันในการเชื่อมเป็นตัวแปรหลักของกระบวนการเชื่อมหลังจากที่ขอบของแถบถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิการเชื่อม อะตอมของโลหะจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างรอยเชื่อมภายใต้แรงอัดรีดของลูกกลิ้งอัดรีดขนาดของแรงดันในการเชื่อมส่งผลต่อความแข็งแรงและความเหนียวของการเชื่อมหากแรงดันในการเชื่อมที่ใช้น้อยเกินไป ขอบการเชื่อมจะไม่สามารถหลอมละลายได้เต็มที่ และออกไซด์ของโลหะที่ตกค้างในการเชื่อมไม่สามารถปล่อยออกมาจนเกิดการรวมตัว ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานแรงดึงของแนวเชื่อมได้อย่างมาก และรอยเชื่อมจะแตกง่ายหลังจากนั้น กำลังเครียด;หากแรงดันในการเชื่อมที่ใช้ หากมีขนาดใหญ่เกินไป โลหะส่วนใหญ่ถึงอุณหภูมิการเชื่อมจะถูกอัดขึ้นรูป ซึ่งไม่เพียงแต่ลดความแข็งแรงและความเหนียวของการเชื่อมเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น เสี้ยนภายในและภายนอกหรือการเชื่อมแบบตักมากเกินไปโดยทั่วไปความดันในการเชื่อมจะวัดและตัดสินโดยการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กก่อนและหลังลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป รวมถึงขนาดและรูปร่างของเสี้ยนผลกระทบของแรงอัดรีดเชื่อมต่อรูปร่างเสี้ยนการอัดขึ้นรูปการเชื่อมมีขนาดใหญ่เกินไป โปรยลงมามีขนาดใหญ่ และโลหะหลอมเหลวที่ถูกอัดออกมามีมากกว่า เสี้ยนมีขนาดใหญ่และพลิกคว่ำทั้งสองด้านของการเชื่อมปริมาณการอัดขึ้นรูปน้อยเกินไป แทบไม่มีสาด และมีเสี้ยนมีขนาดเล็กและกองพะเนินเทินทึกปริมาณการอัดขึ้นรูป เมื่ออยู่ในระดับปานกลาง เสี้ยนที่อัดออกมาจะอยู่ตั้งตรง และโดยทั่วไปความสูงจะถูกควบคุมที่ 2.5~3 มม.หากมีการควบคุมปริมาณการอัดขึ้นรูปของการเชื่อมอย่างเหมาะสม มุมโลหะของรอยเชื่อมจะมีความสมมาตรจากบนลงล่าง ซ้ายและขวา และมุมจะอยู่ที่ 55°~65°โลหะจะปรับปรุงรูปร่างของรอยเชื่อมเมื่อมีการควบคุมปริมาณการอัดขึ้นรูปอย่างเหมาะสม

3 ความเร็วในการเชื่อม
ความเร็วในการเชื่อมยังเป็นตัวแปรหลักของกระบวนการเชื่อม ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบทำความร้อน ความเร็วการเปลี่ยนรูปของตะเข็บเชื่อม และความเร็วการตกผลึกของอะตอมของโลหะสำหรับการเชื่อมด้วยความถี่สูง คุณภาพการเชื่อมจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วในการเชื่อมที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากเวลาในการทำความร้อนที่สั้นลงจะทำให้ความกว้างของโซนการให้ความร้อนที่ขอบแคบลง และลดเวลาในการขึ้นรูปโลหะออกไซด์ให้สั้นลงหากความเร็วในการเชื่อมลดลง ไม่เพียงแต่โซนความร้อนจะกว้างขึ้นเท่านั้น นั่นคือโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของการเชื่อมจะกว้างขึ้น และความกว้างของโซนหลอมเหลวจะเปลี่ยนไปตามความร้อนอินพุต และเสี้ยนด้านในก็จะใหญ่ขึ้นเช่นกัน .ความกว้างของเส้นฟิวชันที่ความเร็วการเชื่อมต่างกันเมื่อเชื่อมด้วยความเร็วต่ำ เนื่องจากการป้อนความร้อนที่ลดลง จะทำให้การเชื่อมเกิดปัญหาในขณะเดียวกัน คุณภาพของขอบบอร์ดและปัจจัยภายนอกอื่น ๆ เช่นสนามแม่เหล็กของอิมพีแดนซ์ ขนาดของมุมเปิด ฯลฯ ก็ได้รับผลกระทบจากคุณภาพของขอบบอร์ด และชุดข้อบกพร่องก็ทำให้เกิดได้ง่ายดังนั้นในระหว่างการเชื่อมด้วยความถี่สูง ควรเลือกความเร็วในการเชื่อมที่เร็วที่สุดสำหรับการผลิตตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ภายใต้เงื่อนไขที่อนุญาตโดยความจุของหน่วยและอุปกรณ์การเชื่อม

4 มุมเปิด
มุมเปิดเรียกอีกอย่างว่ามุม V การเชื่อม ซึ่งหมายถึงมุมระหว่างขอบของแถบก่อนลูกกลิ้งอัดขึ้นรูป ดังแสดงในรูปที่ 6 โดยปกติแล้ว มุมเปิดจะแตกต่างกันไประหว่าง 3° ถึง 6° และขนาดของ มุมเปิดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของลูกกลิ้งนำและความหนาของแผ่นนำขนาดของมุม V มีอิทธิพลอย่างมากต่อความเสถียรในการเชื่อมและคุณภาพการเชื่อมเมื่อมุม V ลดลง ระยะห่างขอบของแถบจะลดลง เพื่อให้เอฟเฟกต์ความใกล้เคียงของกระแสความถี่สูงมีความเข้มแข็งมากขึ้น ซึ่งสามารถลดกำลังการเชื่อมหรือเพิ่มความเร็วในการเชื่อมและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตหากมุมเปิดเล็กเกินไปจะนำไปสู่การเชื่อมเร็วนั่นคือจุดเชื่อมจะถูกบีบและหลอมละลายก่อนที่จะถึงอุณหภูมิและง่ายต่อการก่อตัวและเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมด้วยความเย็นซึ่งลดคุณภาพ ของการเชื่อมแม้ว่าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นเมื่อมุม V เพิ่มขึ้น แต่ก็สามารถรับประกันความเสถียรของการทำความร้อนที่ขอบของแถบภายใต้เงื่อนไขบางประการ ลดการสูญเสียความร้อนที่ขอบ และลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการผลิตจริง เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเชื่อม โดยทั่วไปมุม V จะถูกควบคุมที่ 4°~5°

5 ขนาดและตำแหน่งของคอยล์เหนี่ยวนำ
ขดลวดเหนี่ยวนำเป็นเครื่องมือสำคัญในการเชื่อมแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง ขนาดและตำแหน่งของขดลวดส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตกำลังที่ส่งโดยขดลวดเหนี่ยวนำไปยังท่อเหล็กเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของช่องว่างพื้นผิวของท่อเหล็กหากช่องว่างใหญ่เกินไป ประสิทธิภาพการผลิตจะลดลงอย่างมากช่องว่างถูกเลือกไว้ประมาณ 10 มม.ความกว้างของขดลวดเหนี่ยวนำจะถูกเลือกตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเหล็กถ้าขดลวดเหนี่ยวนำกว้างเกินไป ความเหนี่ยวนำจะลดลง แรงดันไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำจะลดลง และกำลังเอาต์พุตจะลดลงถ้าขดลวดเหนี่ยวนำแคบเกินไป กำลังขับจะเพิ่มขึ้น แต่การสูญเสียที่ใช้งานอยู่ของท่อด้านหลังและขดลวดเหนี่ยวนำก็จะลดลงเช่นกันเพิ่มขึ้น.โดยทั่วไปความกว้างของขดลวดเหนี่ยวนำคือ 1-1.5D (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเหล็ก) ซึ่งมีความเหมาะสมมากกว่าระยะห่างระหว่างปลายด้านหน้าของขดลวดเหนี่ยวนำและศูนย์กลางของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปเท่ากับหรือมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเล็กน้อยนั่นคือ 1-1.2D เหมาะสมกว่าหากระยะห่างมากเกินไป ผลความใกล้ชิดของมุมเปิดจะลดลง ส่งผลให้ระยะการให้ความร้อนที่ขอบยาวเกินไป ดังนั้นข้อต่อบัดกรีจึงไม่สามารถรับอุณหภูมิการเชื่อมที่สูงขึ้นได้อายุการใช้งาน

6 บทบาทและตำแหน่งของตัวต้านทาน
แท่งแม่เหล็กจักรพรรดิ์ใช้เพื่อลดกระแสความถี่สูงที่ไหลไปทางด้านหลังของท่อเหล็กและในขณะเดียวกันก็รวมกระแสเพื่อให้ความร้อนที่มุม V ของแถบเหล็กเพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนจะไม่หายไปเนื่องจาก ความร้อนของตัวท่อหากไม่ได้ระบายความร้อน แท่งแม่เหล็กจะเกินอุณหภูมิกูรี (ประมาณ 300 ℃) และสูญเสียพลังแม่เหล็กหากไม่มีตัวต้านทาน กระแสและความร้อนเหนี่ยวนำจะกระจายไปทั่วทั้งท่อ เพิ่มพลังการเชื่อม และทำให้ร่างกายร้อนเกินไปไม่มีผลกระทบทางความร้อนของตัวต้านทานในหลอดว่างการวางตำแหน่งของตัวต้านทานมีผลอย่างมากต่อความเร็วในการเชื่อม แต่ยังส่งผลต่อคุณภาพการเชื่อมด้วยแนวทางปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าเมื่อตำแหน่งของส่วนหน้าของตัวต้านทานอยู่ที่เส้นกึ่งกลางของลูกกลิ้งอัดรีดพอดี ผลลัพธ์ที่ได้จะแบนราบจะดีที่สุดเมื่อเกินเส้นกึ่งกลางของลูกกลิ้งบีบและขยายออกไปด้านข้างของเครื่องปรับขนาด ผลการแบนจะลดลงอย่างมากเมื่อน้อยกว่าเส้นกึ่งกลางและอยู่ที่ด้านข้างของลูกกลิ้งนำ ความแข็งแรงในการเชื่อมจะลดลงตำแหน่งคืออิมพีแดนซ์วางอยู่ในช่องว่างของท่อใต้ตัวเหนี่ยวนำ และหัวของมันเกิดขึ้นพร้อมกับเส้นกึ่งกลางของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปหรือปรับ 20-40 มม. ในทิศทางการขึ้นรูปซึ่งสามารถเพิ่มความต้านทานด้านหลังของท่อได้ ลด หมุนเวียนการสูญเสียกระแสไฟฟ้าและลดกำลังการเชื่อม

7 บทสรุป
(1) การควบคุมความร้อนจากการเชื่อมอย่างเหมาะสมจะทำให้ได้คุณภาพการเชื่อมที่สูงขึ้น
(2) โดยทั่วไปเหมาะสมที่จะควบคุมปริมาณการอัดขึ้นรูปที่ 2.5~3 มม.เสี้ยนที่อัดออกมานั้นตั้งตรง และการเชื่อมสามารถรับความเหนียวและความต้านทานแรงดึงสูง
(3) ควบคุมมุม V การเชื่อมที่ 4°~5° และสร้างความเร็วในการเชื่อมให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขที่อนุญาตโดยความจุของหน่วยและอุปกรณ์การเชื่อม ซึ่งสามารถลดการเกิดข้อบกพร่องบางอย่างและได้รับคุณภาพการเชื่อมที่ดี
(4) ความกว้างของขดลวดเหนี่ยวนำคือ 1-1.5D ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเหล็ก และระยะห่างจากศูนย์กลางของลูกกลิ้งอัดขึ้นรูปคือ 1-1.2D ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ
(5) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนหน้าของตัวต้านทานอยู่ที่เส้นกึ่งกลางของลูกกลิ้งบีบพอดี เพื่อให้ได้ความต้านทานแรงดึงในการเชื่อมสูงและเอฟเฟกต์การราบเรียบที่ดี