Analyse des facteurs d'influence de la technologie des tubes soudés longitudinaux à haute fréquence

Les principaux paramètres de processus de haute fréquence tuyau soudé à joint droit inclure l'apport de chaleur de soudage, la pression de soudage, la vitesse de soudage, l'angle d'ouverture, la position et la taille de la bobine d'induction, la position de l'impédance, etc. Ces paramètres ont un impact important sur l'amélioration de la qualité du produit, de l'efficacité de la production et de la capacité unitaire des tubes soudés à haute fréquence. La correspondance de divers paramètres peut permettre aux fabricants d'obtenir des avantages économiques considérables.

1 Apport de chaleur de soudage

Lors du soudage de tuyaux soudés à haute fréquence à joint droit, la puissance de soudage détermine la quantité de chaleur apportée au soudage. Lorsque les conditions extérieures sont constantes et que l'apport de chaleur est insuffisant, le bord de la bande chauffée ne peut pas atteindre la température de soudage, tout en conservant une structure solide pour former un froid. La soudure ne peut même pas fusionner. L'apport de chaleur de soudage est trop faible, ce qui entraîne un manque de fusion

Ce manque de fusion lors de l'inspection se manifeste généralement par un test d'aplatissement non qualifié, un éclatement du tube en acier lors de l'essai hydraulique ou une fissuration du cordon de soudure lors du redressage du tube en acier, ce qui constitue un défaut grave. De plus, l’apport de chaleur du soudage est également affecté par la qualité du bord de la bande. Par exemple, lorsqu'il y a une bavure sur le bord de la bande, la bavure provoquera une inflammation avant d'entrer dans le point de soudage du rouleau presseur, entraînant une perte de puissance de soudage et une réduction de l'apport thermique. petit, ce qui entraîne des soudures non fondues ou froides. Lorsque la chaleur d'entrée est trop élevée, le bord de la bande chauffée dépasse la température de soudage, ce qui entraîne une surchauffe ou même une combustion excessive, et la soudure se fissurera après avoir été contrainte. Les cloques et les trous formés par l'apport de chaleur excessif se manifestent principalement par l'échec de l'essai d'aplatissement à 90°, l'échec de l'essai d'impact et l'éclatement ou la fuite du tuyau en acier lors de l'essai hydraulique.

2 Pression de soudage (quantité de réduction)

La pression de soudage est le paramètre principal du processus de soudage. Une fois le bord de la bande chauffé à la température de soudage, les atomes métalliques sont combinés sous l’action du rouleau presseur pour former le cordon de soudure. La taille de la pression de soudage affecte la résistance et la ténacité de la soudure. Si la pression de soudage appliquée est trop faible, les bords de soudure ne peuvent pas être complètement fondus et les oxydes métalliques résiduels dans le cordon de soudure ne peuvent pas être évacués pour former des inclusions, ce qui réduira considérablement la résistance à la traction du cordon de soudure et provoquera le joint de soudure. se fissure facilement après avoir été stressé ; si la pression de soudage appliquée est trop importante, la majeure partie du métal atteignant la température de soudage sera extrudée, ce qui non seulement réduit la résistance et la ténacité de la soudure, mais produit également des défauts tels que des bavures internes et externes excessives ou un soudage par recouvrement.

La pression de soudage est généralement mesurée et jugée par le changement de diamètre du tuyau en acier avant et après le rouleau d'extrusion ainsi que par la taille et la forme de la bavure. L'effet de la force d'extrusion du soudage sur la forme des bavures. La quantité d'extrusion de soudage est trop importante, les éclaboussures sont importantes et le métal fondu est extrudé, les bavures sont grosses et se renversent des deux côtés de la soudure ; la quantité d'extrusion est trop petite, il n'y a presque pas d'éclaboussures, les bavures sont petites et elles sont empilées ; Lorsqu'elle est modérée, la bavure extrudée est verticale et la hauteur est généralement contrôlée entre 2,5 et 3 mm. Si la quantité d'extrusion de soudage est correctement contrôlée, l'angle de la soudure est symétrique de haut en bas, de gauche à droite, et l'angle est de 55°~65°. La forme de la ligne d'écoulement du métal de la soudure lorsque la quantité d'extrusion est correctement contrôlée.

3 Vitesse de soudage

La vitesse de soudage est également le paramètre principal du processus de soudage, qui est lié au système de chauffage, à la vitesse de déformation de la soudure et à la vitesse de cristallisation des atomes métalliques. Pour le soudage à haute fréquence, la qualité du soudage augmente avec la vitesse de soudage, car le raccourcissement du temps de chauffage rétrécit la largeur de la zone de chauffage des bords et raccourcit le temps de formation d'oxyde métallique ; si la vitesse de soudage est réduite, non seulement la zone de chauffage devient plus large, mais également la zone affectée thermiquement de la soudure devient plus large et la largeur de la zone de fusion change avec le changement de la chaleur d'entrée, et la la bavure interne formée est également plus grande. Largeur de ligne de soudure à différentes vitesses de soudage. Lors du soudage à basse vitesse, il est difficile de souder en raison de la réduction de la chaleur d'entrée correspondante, et en même temps, affecté par la qualité du bord de la carte et d'autres facteurs externes, tels que le magnétisme de la résistance, la taille de l'angle d'ouverture, etc., il est facile de provoquer une série de défauts. Par conséquent, lors du soudage à haute fréquence, la vitesse de soudage la plus rapide doit être sélectionnée pour la production selon les spécifications du produit dans les conditions permises par la capacité de l'unité et l'équipement de soudage.

4 coins ouverts

L'angle d'ouverture, également connu sous le nom d'angle en V de soudage, fait référence à l'angle entre le bord de la bande avant le rouleau presseur, comme le montre la figure 6. Habituellement, l'angle d'ouverture varie entre 3° et 6°, et la taille de l'angle d'ouverture est principalement déterminé par la position du rouleau de guidage et l'épaisseur de la feuille de guidage. La taille de l'angle en V a une grande influence sur la stabilité et la qualité du soudage. Lorsque l'angle V est réduit, la distance au bord de la bande sera réduite, de sorte que l'effet de proximité du courant haute fréquence puisse être renforcé, ce qui peut réduire la puissance de soudage ou augmenter la vitesse de soudage et améliorer la productivité. Si l'angle d'ouverture est trop petit, cela entraînera un soudage prématuré, c'est-à-dire que le point de soudage sera comprimé et fondu avant d'atteindre la température, ce qui formera facilement des défauts tels que des inclusions et un soudage à froid dans la soudure, réduisant ainsi la qualité de la soudure. Bien que la consommation d'énergie augmente lorsque l'angle V augmente, cela peut garantir la stabilité du chauffage des bords de la bande dans certaines conditions, réduire la perte de chaleur des bords et réduire la zone affectée par la chaleur. En production réelle, pour garantir la qualité de la soudure, l'angle en V est généralement contrôlé entre 4° et 5°.

5 Taille et emplacement de la bobine d'induction

Une bobine d'induction est un outil important dans le soudage par induction à haute fréquence, et sa taille et sa position affectent directement l'efficacité de la production.

La puissance transmise par la bobine d'induction au tuyau en acier est proportionnelle au carré de l'espace à la surface du tuyau en acier. Si le jeu est trop grand, l’efficacité de la production sera considérablement réduite. L'écart est sélectionné à environ 10 mm. La largeur de la bobine d'induction est choisie en fonction du diamètre extérieur du tuyau en acier. Si la bobine d'induction est trop large, son inductance diminuera, la tension de l'inducteur diminuera également et la puissance de sortie diminuera ; si la bobine d'induction est trop étroite, la puissance de sortie augmentera, mais la perte de puissance active du tube et de la bobine d'induction sera également réduite. Augmenter. Généralement, la largeur de la bobine d'induction est de 1 à 1,5D (D est le diamètre extérieur du tuyau en acier).

La distance entre l'extrémité avant de la bobine d'induction et le centre du rouleau presseur est égale ou légèrement supérieure au diamètre du tuyau, c'est-à-dire que 1 à 1,2D convient. Si la distance est trop grande, l'effet de proximité de l'angle d'ouverture sera réduit, ce qui entraînera une distance de chauffage trop longue au bord, de sorte qu'une température de soudage plus élevée ne pourra pas être obtenue au niveau du joint de soudure ; durée de vie.

6 Le rôle et l'emplacement de la résistance

La barre magnétique d'impédance est utilisée pour réduire le courant haute fréquence circulant à l'arrière du tuyau d'acier, et en même temps concentrer le courant pour chauffer l'angle V de la bande d'acier afin de garantir que la chaleur ne sera pas perdue en raison de le chauffage du corps du tuyau. Si le refroidissement n'est pas en place, la barre magnétique dépassera sa température de Curie (environ 300 ℃) et perdra son magnétisme. Sans la résistance, le courant et la chaleur induite se propageraient dans tout le tube, augmentant la puissance de soudage et provoquant une surchauffe du tube. Il n'y a aucun effet thermique de la résistance dans l'ébauche du tube. Le placement de la résistance a une grande influence sur la vitesse de soudage, mais aussi sur la qualité du soudage. La pratique a prouvé que lorsque la position de l’extrémité avant de la résistance se trouve juste au niveau de la ligne centrale du rouleau presseur, le résultat est aplati. En s'étendant au-delà de la ligne centrale du rouleau presseur vers le côté de la machine de dimensionnement, le résultat d'aplatissement diminuera considérablement. La force de soudage sera réduite lorsqu'elle ne se situe pas sur la ligne centrale mais sur le côté du rouleau de guidage. La position est que le dispositif d'impédance est placé dans l'ébauche de tube sous l'inducteur et que sa tête coïncide avec la ligne centrale du rouleau d'extrusion ou est ajustée à 20-40 mm dans la direction de formage, ce qui peut augmenter l'impédance du dos intérieur. Du tube, réduisez sa perte de courant de circulation et réduisez la puissance de soudage.

7Conclusion

(1) Un contrôle raisonnable de l’apport de chaleur de soudage peut obtenir une qualité de soudure supérieure.

(2) La quantité d'extrusion est généralement contrôlée à 2,5 ~ 3 mm, la bavure extrudée est verticale et la soudure peut obtenir une ténacité et une résistance à la traction élevées.

(3) Contrôler l'angle V de soudage entre 4° et 5° et effectuer la production à une vitesse de soudage plus élevée autant que possible dans les conditions permises par la capacité de l'unité et l'équipement de soudage, ce qui peut réduire l'apparition de certains défauts et obtenir bonne qualité de soudure.

(4) La largeur de la bobine d'induction est de 1 à 1,5D du diamètre extérieur du tuyau en acier et la distance par rapport au centre du rouleau d'extrusion est de 1 à 1,2D, ce qui peut améliorer efficacement l'efficacité de la production.

(5) Assurez-vous que la position de l'extrémité avant de la résistance est juste au niveau de la ligne centrale du rouleau presseur afin qu'une résistance à la traction plus élevée de la soudure et un bon effet d'aplatissement puissent être obtenus.