Análisis de los factores que influyen en la tecnología de tuberías soldadas longitudinales de alta frecuencia

Los principales parámetros del proceso de alta frecuencia. tubo soldado con costura recta incluyen el aporte de calor de soldadura, la presión de soldadura, la velocidad de soldadura, el ángulo de apertura, la posición y el tamaño de la bobina de inducción, la posición de la impedancia, etc. Estos parámetros tienen un gran impacto en la mejora de la calidad del producto, la eficiencia de producción y la capacidad unitaria de los tubos soldados por alta frecuencia. Hacer coincidir varios parámetros puede hacer que los fabricantes obtengan beneficios económicos considerables.

1 entrada de calor de soldadura

En la soldadura de tubos soldados con costura recta por alta frecuencia, la potencia de soldadura determina la cantidad de calor aportado a la soldadura. Cuando las condiciones externas son constantes y el aporte de calor es insuficiente, el borde de la tira calentada no puede alcanzar la temperatura de soldadura y aún mantiene una estructura sólida para formar un frío. La soldadura ni siquiera puede fusionar. El aporte de calor de soldadura es demasiado pequeño, lo que provoca una falta de fusión.

Esta falta de fusión durante la inspección generalmente se manifiesta como una prueba de aplanamiento no calificada, estallido de la tubería de acero durante la prueba hidráulica o agrietamiento de la costura de soldadura durante el enderezamiento de la tubería de acero, lo cual es un defecto grave. Además, el aporte de calor de soldadura también se ve afectado por la calidad del borde de la tira. Por ejemplo, cuando hay una rebaba en el borde de la tira, la rebaba provocará la ignición antes de entrar en el punto de soldadura del rodillo exprimidor, lo que provocará una pérdida de potencia de soldadura y una reducción del aporte de calor. pequeño, lo que resulta en soldaduras frías o sin fusionar. Cuando el calor de entrada es demasiado alto, el borde de la tira calentada excede la temperatura de soldadura, lo que provoca un sobrecalentamiento o incluso una quema excesiva, y la soldadura se agrietará después de ser estresada. Las ampollas y agujeros formados por el aporte excesivo de calor se manifiestan principalmente en el fracaso de la prueba de aplanamiento de 90°, el fracaso de la prueba de impacto y la explosión o fuga de la tubería de acero durante la prueba hidráulica.

2 Presión de soldadura (cantidad de reducción)

La presión de soldadura es el parámetro principal del proceso de soldadura. Después de que el borde de la tira se calienta a la temperatura de soldadura, los átomos de metal se combinan bajo la acción del rodillo exprimidor para formar la costura de soldadura. El tamaño de la presión de soldadura afecta la resistencia y tenacidad de la soldadura. Si la presión de soldadura aplicada es demasiado pequeña, los bordes de soldadura no se pueden fusionar completamente y los óxidos metálicos residuales en la costura de soldadura no se pueden descargar para formar inclusiones, lo que reducirá en gran medida la resistencia a la tracción de la costura de soldadura y hará que la costura de soldadura se rompa. se agrieta fácilmente después de ser estresado; si la presión de soldadura aplicada es demasiado grande, la mayor parte del metal que alcanza la temperatura de soldadura será extruido, lo que no solo reduce la resistencia y tenacidad de la soldadura sino que también produce defectos como excesivas rebabas internas y externas o soldadura por solape.

La presión de soldadura generalmente se mide y juzga por el cambio de diámetro del tubo de acero antes y después del rodillo de extrusión y el tamaño y forma de la rebaba. El efecto de la fuerza de extrusión de la soldadura sobre la forma de las rebabas. La cantidad de extrusión de soldadura es demasiado grande, las salpicaduras son grandes y el metal fundido se extruye, las rebabas son grandes y se vuelcan en ambos lados de la soldadura; la cantidad de extrusión es demasiado pequeña, casi no hay salpicaduras, las rebabas son pequeñas y están amontonadas; Cuando es moderado, la rebaba extruida está vertical y la altura generalmente se controla entre 2,5 y 3 mm. Si la cantidad de extrusión de soldadura se controla adecuadamente, el ángulo aerodinámico del metal de la soldadura es simétrico hacia arriba y hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha, y el ángulo es de 55°~65°. La forma de la línea de flujo de metal de la soldadura cuando la cantidad de extrusión se controla adecuadamente.

3 velocidad de soldadura

La velocidad de soldadura es también el parámetro principal del proceso de soldadura, que está relacionado con el sistema de calentamiento, la velocidad de deformación de la soldadura y la velocidad de cristalización de los átomos metálicos. Para la soldadura de alta frecuencia, la calidad de la soldadura aumenta con la velocidad de soldadura, porque el acortamiento del tiempo de calentamiento reduce el ancho de la zona de calentamiento del borde y acorta el tiempo para la formación de óxido metálico; si se reduce la velocidad de soldadura, no sólo se ensancha la zona de calentamiento, sino que también se ensancha la zona de la soldadura afectada por el calor, y el ancho de la zona de fusión cambia con el cambio del calor de entrada, y la La rebaba interna formada también es más grande. Ancho de línea de soldadura a diferentes velocidades de soldadura. Durante la soldadura a baja velocidad, es difícil soldar debido a la reducción del calor de entrada correspondiente y, al mismo tiempo, se ve afectado por la calidad del borde del tablero y otros factores externos, como el magnetismo de la resistencia, el tamaño del ángulo de apertura, etc., es fácil provocar una serie de defectos. Por lo tanto, durante la soldadura de alta frecuencia, se debe seleccionar la velocidad de soldadura más rápida para la producción de acuerdo con las especificaciones del producto en las condiciones permitidas por la capacidad de la unidad y el equipo de soldadura.

4 esquinas abiertas

El ángulo de apertura, también conocido como ángulo V de soldadura, se refiere al ángulo entre el borde de la tira antes del rodillo de compresión, como se muestra en la Figura 6. Generalmente, el ángulo de apertura varía entre 3° y 6°, y el tamaño de el ángulo de apertura está determinado principalmente por la posición del rodillo guía y el grosor de la hoja guía. El tamaño del ángulo en V tiene una gran influencia en la estabilidad y la calidad de la soldadura. Cuando se reduce el ángulo V, se reducirá la distancia al borde de la tira, de modo que se pueda fortalecer el efecto de proximidad de la corriente de alta frecuencia, lo que puede reducir la potencia de soldadura o aumentar la velocidad de soldadura y mejorar la productividad. Si el ángulo de apertura es demasiado pequeño, se producirá una soldadura prematura, es decir, el punto de soldadura se apretará y fusionará antes de alcanzar la temperatura, lo que fácilmente formará defectos como inclusiones y soldadura en frío en la soldadura, reduciendo la calidad de la soldadura. Aunque el consumo de energía aumenta cuando se aumenta el ángulo V, puede garantizar la estabilidad del calentamiento del borde de la tira bajo ciertas condiciones, reducir la pérdida de calor del borde y reducir la zona afectada por el calor. En la producción real, para garantizar la calidad de la soldadura, el ángulo en V generalmente se controla entre 4° y 5°.

5 Tamaño y ubicación de la bobina de inducción

Una bobina de inducción es una herramienta importante en la soldadura por inducción de alta frecuencia y su tamaño y posición afectan directamente la eficiencia de la producción.

La potencia transmitida por la bobina de inducción al tubo de acero es proporcional al cuadrado del espacio en la superficie del tubo de acero. Si el espacio libre es demasiado grande, la eficiencia de la producción se reducirá drásticamente. El espacio se selecciona en aproximadamente 10 mm. El ancho de la bobina de inducción se selecciona según el diámetro exterior de la tubería de acero. Si la bobina de inducción es demasiado ancha, su inductancia disminuirá, el voltaje del inductor también disminuirá y la potencia de salida disminuirá; Si la bobina de inducción es demasiado estrecha, la potencia de salida aumentará, pero también se reducirá la pérdida de potencia activa del tubo posterior y de la bobina de inducción. Aumentar. Generalmente, el ancho de la bobina de inducción es 1-1,5D (D es el diámetro exterior de la tubería de acero).

La distancia entre el extremo frontal de la bobina de inducción y el centro del rodillo exprimidor es igual o ligeramente mayor que el diámetro de la tubería, es decir, es adecuada de 1 a 1,2D. Si la distancia es demasiado grande, el efecto de proximidad del ángulo de apertura se reducirá, lo que dará como resultado una distancia de calentamiento demasiado larga en el borde, de modo que no se puede obtener una temperatura de soldadura más alta en la unión soldada; vida útil.

6 El papel y la ubicación de la resistencia.

La barra magnética de impedancia se utiliza para reducir la corriente de alta frecuencia que fluye hacia la parte posterior de la tubería de acero y, al mismo tiempo, concentra la corriente para calentar el ángulo V de la tira de acero para garantizar que no se pierda calor debido a el calentamiento del cuerpo de la tubería. Si no se realiza el enfriamiento, la barra magnética excederá su temperatura Curie (aproximadamente 300 ℃) y perderá su magnetismo. Sin la resistencia, la corriente y el calor inducido se esparcirían por todo el tubo, aumentando la potencia de soldadura y provocando que el tubo se sobrecalentara. No hay ningún efecto térmico de la resistencia en el tubo en bruto. La colocación de la resistencia tiene una gran influencia en la velocidad de soldadura, pero también en la calidad de la soldadura. La práctica ha demostrado que cuando la posición del extremo frontal de la resistencia está justo en la línea central del rodillo de compresión, el resultado es aplanado. Al extenderse más allá de la línea central del rodillo exprimidor hacia el costado de la máquina dimensionadora, el resultado de aplanamiento disminuirá significativamente. La resistencia de la soldadura se reducirá cuando no esté en la línea central sino en el costado del rodillo guía. La posición es que el dispositivo de impedancia se coloca en el tubo en bruto debajo del inductor y su cabeza coincide con la línea central del rodillo de extrusión o se ajusta a 20-40 mm en la dirección de formación, lo que puede aumentar la impedancia de la parte posterior interior. del tubo, reducir su pérdida de corriente circulante y reducir la potencia de soldadura.

7 Conclusión

(1) Un control razonable del aporte de calor de soldadura puede obtener una mayor calidad de soldadura.

(2) La cantidad de extrusión generalmente se controla entre 2,5 y 3 mm, la rebaba extruida está vertical y la soldadura puede obtener alta tenacidad y resistencia a la tracción.

(3) Controlar el ángulo V de soldadura de 4° a 5° y realizar la producción a una velocidad de soldadura más alta tanto como sea posible bajo las condiciones permitidas por la capacidad de la unidad y el equipo de soldadura, lo que puede reducir la aparición de algunos defectos y obtener Buena calidad de soldadura.

(4) El ancho de la bobina de inducción es 1-1,5D del diámetro exterior de la tubería de acero y la distancia desde el centro del rodillo de extrusión es 1-1,2D, lo que puede mejorar eficazmente la eficiencia de producción.

(5) Asegúrese de que la posición del extremo frontal de la resistencia esté justo en la línea central del rodillo de compresión para que se pueda obtener una mayor resistencia a la tracción de la soldadura y un buen efecto de aplanamiento.