Análisis de los factores del proceso que afectan a las tuberías soldadas con costura recta de alta frecuencia.

Los principales parámetros del proceso de tubos soldados con costura recta de alta frecuencia 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, eficiencia de producción y capacidad unitaria de tubos soldados por alta frecuencia. Hacer coincidir bien varios parámetros puede permitir a los fabricantes obtener beneficios económicos considerables.

1. Entrada de calor de soldadura
En la soldadura de tuberías soldadas con costura recta de alta frecuencia, la potencia de soldadura determina la cantidad de calor de entrada de soldadura. Cuando las condiciones externas son ciertas y el calor de entrada es insuficiente, el borde de la tira de acero calentada no puede alcanzar la temperatura de soldadura y aún mantiene una estructura sólida para formar una soldadura en frío o incluso no fusionarse. Sin fusionar debido a muy poca entrada de calor de soldadura. Durante la detección, este estado no fundido generalmente se manifiesta como una prueba de aplanamiento no calificado, estallido de una tubería de acero durante la prueba de presión de agua o grietas en la soldadura durante el enderezamiento de la tubería de acero, que es un defecto más grave. Además, el aporte de calor de soldadura también se verá afectado por la calidad del borde de la tira. Por ejemplo, cuando hay rebabas en el borde de la tira, las rebabas provocarán chispas antes de ingresar al punto de soldadura del rodillo exprimidor, lo que provocará una pérdida de potencia de soldadura y una reducción del aporte de calor, formando así una soldadura sin fusión o en frío. Cuando el calor de entrada es demasiado alto, el borde de la tira calentado excede la temperatura de soldadura, lo que provoca un sobrecalentamiento o incluso una quemadura excesiva. La soldadura también se agrietará después de ser estresada y, a veces, el metal fundido salpicará y formará agujeros debido a la rotura de la soldadura. Los agujeros de arena y los agujeros formados por un aporte excesivo de calor se manifiestan principalmente como una prueba de aplanamiento de 90° no calificada, una prueba de impacto no calificada y estallidos o fugas de tuberías de acero durante la prueba de presión de agua.

2. Presión de soldadura (reducción)
La presión de soldadura es uno de los principales parámetros 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 fuerza de extrusión del rodillo exprimidor para formar una 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, el borde de soldadura no se puede fusionar completamente y los óxidos metálicos residuales en la soldadura no se pueden descargar y formar inclusiones, lo que resulta en una reducción significativa en la resistencia a la tracción de la soldadura y la soldadura es propensa a agrietarse 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 expulsado, 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 las rebabas. La influencia de la fuerza de extrusión de la soldadura en la forma de las rebabas. Si la extrusión de soldadura es demasiado grande, las salpicaduras son grandes y el metal fundido extruido es grande, las rebabas son grandes y volteadas en ambos lados de la soldadura; si la extrusión es demasiado pequeña, casi no hay salpicaduras y las rebabas son pequeñas y amontonadas; cuando la extrusión es moderada, las rebabas extruidas están en posición vertical y la altura generalmente se controla entre 2,5 y 3 mm. Si la extrusión de la 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°. El metal agiliza la forma de la soldadura cuando la extrusión se controla adecuadamente.

3. Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura es también uno de los principales parámetros del proceso de soldadura. Está relacionado con el sistema de calentamiento, la velocidad de deformación de la soldadura y la velocidad de cristalización del átomo metálico. Para la soldadura de alta frecuencia, la calidad de la soldadura mejora con el aumento de la velocidad de soldadura. Esto se debe a que la reducción del tiempo de calentamiento hace que la anchura de la zona de calentamiento del borde sea más estrecha y acorta el tiempo de formación de óxido metálico. Si se reduce la velocidad de soldadura, no sólo la zona de calentamiento se vuelve más ancha, es decir, la zona de la soldadura afectada por el calor se vuelve más ancha, sino que también el ancho de la zona de fusión cambia con el cambio del calor de entrada, y se forman las rebabas internas. es más grande. Ancho de línea de fusión a diferentes velocidades de soldadura. Al soldar a baja velocidad, la soldadura será difícil debido a la correspondiente reducción del calor de entrada. Al mismo tiempo, es fácil provocar una serie de defectos debido a la calidad del borde de la placa y otros factores externos, como el magnetismo de la impedancia y el tamaño del ángulo de apertura. Por lo tanto, al soldar a alta frecuencia, se debe seleccionar la velocidad de soldadura más rápida posible de acuerdo con las especificaciones del producto en las condiciones permitidas por la capacidad de la unidad y el equipo de soldadura.

4. Ángulo de apertura
El ángulo de apertura también se denomina ángulo V de soldadura, que se refiere al ángulo del borde de la tira antes del rodillo de extrusión, como se muestra en la Figura 6. Generalmente, el ángulo de apertura varía entre 3° y 6°. El tamaño del ángulo de apertura está determinado principalmente por la posición del rodillo guía y el espesor 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 en V, se reducirá la distancia entre los bordes de la tira, fortaleciendo así el efecto de proximidad de la corriente de alta frecuencia, que puede reducir la potencia de soldadura, aumentar la velocidad de soldadura y mejorar la productividad. Un ángulo de apertura demasiado pequeño provocará una soldadura prematura, es decir, el punto de soldadura se aprieta y se fusiona antes de alcanzar la temperatura, lo que facilita la formación de defectos como inclusiones y soldadura en frío en la soldadura, reduciendo la calidad de la soldadura. Aunque aumentar el ángulo en V aumenta el consumo de energía, 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 posición de la bobina de inducción.
La 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 la brecha es demasiado grande, la eficiencia de la producción se reducirá drásticamente. Si el espacio es demasiado pequeño, es fácil que se produzcan chispas con la superficie del tubo de acero o que el cabezal del tubo de acero lo dañe. Normalmente, el espacio entre la superficie interior de la bobina de inducción y el cuerpo del tubo se selecciona para que sea de 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 sensor también disminuirá y la potencia de salida disminuirá; Si la bobina de inducción es demasiado estrecha, la potencia de salida aumentará, pero también aumentará la pérdida activa del tubo posterior y de la bobina de inducción. Generalmente, el ancho de la bobina de inducción es más adecuado entre 1 y 1,5 D (D es el diámetro exterior de la tubería de acero). La distancia desde el extremo frontal de la bobina de inducción hasta el centro del rodillo de extrusión es igual o ligeramente mayor que el diámetro del tubo, es decir, de 1 a 1,2D es más adecuado. 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 del borde larga, de modo que el punto de soldadura no pueda obtener una temperatura de soldadura más alta; Si la distancia es demasiado pequeña, el rodillo de extrusión generará mayor calor de inducción, reduciendo su vida útil.

6. El papel y la posición de la impedancia.
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 mientras concentra la corriente y calienta el ángulo en V de la tira de acero para garantizar que no se pierda calor debido al calentamiento de la tubería. cuerpo. Si no se realiza el enfriamiento, la barra magnética excederá su temperatura Curie (aproximadamente 300 ℃) y perderá magnetismo. Si no hay impedancia, la corriente y el calor inducido se dispersarán por todo el cuerpo de la tubería, aumentando la potencia de soldadura y provocando que el cuerpo de la tubería se sobrecaliente. El efecto térmico de la presencia o ausencia de una impedancia en el tubo en bruto. La colocación de la impedancia tiene una gran influencia en la velocidad de soldadura y también en la calidad de la soldadura. La práctica ha demostrado que cuando el extremo frontal de la impedancia está exactamente en la línea central del rodillo de extrusión, se produce el aplanamiento. Cuando excede la línea central del rodillo de extrusión y se extiende hacia el costado de la máquina dimensionadora, el resultado de aplanamiento se reducirá significativamente. Cuando no llega a la línea central sino al costado del rodillo guía, la resistencia de la soldadura se reducirá. La posición es que la 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 de 20 a 40 mm en la dirección de formación, lo que puede aumentar la impedancia trasera en el tubo. reduzca su pérdida de corriente circulante y reduzca la potencia de soldadura.

7. Conclusión
(1) Un control razonable del aporte de calor de soldadura puede obtener una mayor calidad de soldadura.
(2) Es más apropiado controlar el volumen de extrusión entre 2,5 y 3 mm. Las rebabas extruidas están verticales y la soldadura puede obtener mayor tenacidad y resistencia a la tracción.
(3) Controlar el ángulo V de soldadura a 4°~5° y producir 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 puede reducir la aparición de algunos defectos y obtener una buena calidad de soldadura.
(4) El ancho de la bobina de inducción es de 1~1,5D del diámetro exterior del tubo de acero y la distancia desde el centro del rodillo de extrusión es de 1~1,2D, lo que puede mejorar eficazmente la eficiencia de producción.
(5) Asegúrese de que el extremo frontal de la impedancia esté exactamente en la línea central del rodillo de extrusión, lo que puede obtener una mayor resistencia a la tracción de la soldadura y un buen efecto de aplanamiento.