- Introduktion til højfrekvent svejseproces
Efter at stålbåndet kommer ind i formningsmaskinen og bliver til et cylindrisk røremne efter opskæring, afvikling, nivellering, forskydning af stødsvejsning, sløjfelagring og andre processer, passerer den derefter gennem induktionsspolen eller kontaktsvejsevinklen og magnetfeltet nær induktionen spole er induceret. Elektrisk strøm går gennem kanten af stålbåndet, og kanten af stålbåndet opvarmes på grund af modstandsvarmen genereret af dens egen modstand. Kanten af den opvarmede stålstrimmel ekstruderes af en ekstruderingsvalse for at danne en svejsning. Højfrekvent svejsning tilføjer ikke metal eller svejsetråd, og er faktisk en slags smedesvejsning. Mængden af tryk, der udøves ved ekstrudering, er et vigtigt led. Hvis ekstruderingsmængden styres passende og stabilt, vil der ikke være noget smeltet metal eller oxid tilbage på smelteoverfladen.
Den varmepåvirkede zone er formet som en taljetromle, fordi den højfrekvente strøm, der kommer ind i kanten af stålbåndet, kommer ind i stålbåndet fra enderne og siderne af stålbåndskanten for at generere varme. Farven på den varmepåvirkede zone er lidt mørkere end basismetallet, fordi kulstof diffunderer mod kanten af det opvarmede stålbånd under svejsning og absorberes ved kanten af stålbåndet, når svejsningen afkøles. Kulstoffet særligt tæt på kanten af stålbåndet oxideres til CO eller CO2, og det resterende jern har ingen kulstof og bliver lysere i farven.
Metalstrømlinjerne, der ses på metallografiske prøver, er faktisk de områder med højt kulstofindhold, der rulles til flade, diskontinuerlige planer, når billetten rulles til stålstrimler. Størrelsen af metalstrømlinjestigningsvinklen bruges ofte til at evaluere graden af forstyrrelse under svejsning.
- Almindelige svejsefejl ved højfrekvente svejsede rør
Forskellige svejsefejl kan forekomme ved højfrekvent rørfremstilling. Hver defekt har mange forskellige navne. Der findes i øjeblikket ikke noget anerkendt fagligt udtryk. Navnet på defekten er angivet nedenfor. Et andet almindeligt navn på defekten er i parentes: aInklusion (sort overbrændt oxid); b Pre-arc (hvidt overbrændt oxid); c Utilstrækkelig sammensmeltning (åbne sømme); d Utilstrækkelig kantsammensmeltning (kantbølger); e Utilstrækkelig sammensmeltning i midten (koldsvejsning i midten); f Sticky svejsning (kold svejsning); g støbesvejsning (skørt svejsning); h porer (nålehuller); jeg hoppesvejser. Selvom der er tale om nogle defekter, er de de mest almindelige højfrekvente svejsefejl i produktionen.
1. Indeslutninger (sort brændt oxid)
Denne type defekt er, at metaloxidet ikke er fastspændt på smelteoverfladen, da det smeltede metal ekstruderes. Disse metaloxider dannes på overfladen af det smeltede metal ved den V-formede åbning. Ved den V-formede åbning, hvis tilløbshastigheden af kanten af stålbåndet er mindre end smeltehastigheden, og smeltehastigheden er højere end udledningshastigheden for smeltet metal, dannes et smeltet metaloxid efter toppen af V- formet åbning. Et smalt vifteformet område af metal og metaloxider. Disse smeltede metaller og metaloxider kan ikke udtømmes fuldstændigt efter normal ekstrudering og danner således en inklusionszone.
Efter at svejsningen er fladtrykt og revnet, kan indeslutninger let ses ved brud på svejsningen. Sammenlignet med svejsningens fibrøse brud har inklusionen et fladt brud og ingen metallisk glans. Sådanne defekter kan forekomme enkeltvis eller i en kæde. Når den V-formede åbningsvinkel bliver smallere, for eksempel, vinklen er mindre end 4 grader eller Mn/Si-forholdet i stålbåndet er mindre end 8:1, øges sandsynligheden for indeslutninger. Mn/Si-forholdet er dog sværere at kontrollere end andre påvirkningsfaktorer.
Foranstaltninger til at forhindre inklusion: a. Kontroller den V-formede åbningsvinkel mellem 4 grader og 6 grader; b. Pålidelig værktøjs- og udstyrsinstallation for at sikre en stabil V-formet åbningslængde; c. Relativ lav svejsetemperatur for at opnå bedre svejsninger Kvalitet; d. Undgå, at Mn/Si-forholdet i stålbåndets kemiske sammensætning er mindre end 8:1 (undgå at være mindre end 4:1, når kravene til slagsejhed er lave).
2. Pre-arc (hvid perburnt oxide)
Det er ikke nøjagtigt at kalde denne type defekt "oxid", fordi der ikke er noget fremmedlegeme klemt på fusionsoverfladen. Faktisk er det utilstrækkelig fusion forårsaget af pre-arc. Normalt falder grater eller rust foran toppen af den V-formede åbning for at danne en bro, hvilket forårsager en kortslutning og får strømmen til at springe og producere et pre-arc-fænomen. Kortslutningsstrømmen ændrer øjeblikkeligt strømmens retning og reducerer varmen i den V-formede port.
Øjeblikkelig rangering giver meget små defekter, og generelt overstiger længden af defekten ikke vægtykkelsen. Fra svejsebruddet kan man se et lyst, fladt plan omgivet af fibrøse brud
Produktion af vakuumsvejsede rør har ikke rust eller grater, der forårsager kortslutninger, men den smalle V-formede vinkel og højspænding kan også forårsage forbuedannelse. Det er lysbueafladningsfænomenet forårsaget af højspændingen ved kanterne af de to stålbånd, der giver samme defekt.
Foranstaltninger til at forhindre defekter før lysbuen: a. Kontroller den V-formede åbningsvinkel mellem 4 grader og 6; b. Reducer kantbeskæringsgrater; c. Passende kantbehandling for at reducere beskadigelse af stålbåndskanter; d. Hold kølevandet rent og flyd ikke til den V-formede åbning.
3. Utilstrækkelig sammensmeltning (åbne sømme)
Som navnet antyder, er kanterne på de to stålstrimler ikke smeltet helt sammen til en god svejsning. Kanten af den åbne søm er blå, hvilket indikerer, at stålbåndet er blevet opvarmet, men stålbåndets kanter er flade og glatte, og overfladesvejsningen er ikke helt sammensmeltet. Den mest direkte årsag til sådanne defekter er utilstrækkelig svejseopvarmning, men andre relaterede faktorer bør også tages i betragtning, såsom svejsevarmetilførsel, V-formet åbningsvinkel og V-formet opvarmningslængde, magnetisk stang installationsposition og køleforhold, induktionsspolestørrelse osv. Disse faktorer kan virke individuelt eller i kombination til at frembringe defekter. Men nogle gange vil passende varmetilførsel også producere sømme. Dette skyldes, at mængden af ekstrudering er utilstrækkelig, oxiderne forbliver stadig på overfladen af det smeltede metal, og kanterne smeltes, men smeltes ikke sammen. Efter at svejsningen er passeret gennem ekstruderingsvalsen, springer stålbåndet tilbage og danner spalte.
Foranstaltninger til at forhindre utilstrækkelig fusion: a. Tilpas svejsevarmetilførslen til materialeegenskaberne og svejsehastigheden; b. Placeringen af den magnetiske stang overstiger midten af ekstruderingsvalsen med 3,18 mm; c. Længden af den V-formede åbning overstiger ikke længden af rørdiameteren; d. Den V-formede åbning Vinklen overstiger ikke 7 grader; e. Forskellen mellem induktionsspolens indre diameter og stålrørets ydre diameter er ikke større end 6,35 mm; f. Bredden af stålbåndet er passende og opfylder behovene for produktionsrørets diameter.
4. Utilstrækkelig kantfusion (kantbølger)
Årsagen til utilstrækkelig sammensmeltning ved kanten af svejsningen er, at der ikke er noget metal på smelteoverfladen. Sådanne defekter forekommer ofte på ydersiden eller indersiden af kanten af stålbåndet, eller ligner defekter dannet af overbrændte oxider. Denne type defekt er forårsaget af, at svejsningen er knust og revnet ved 3-tiden. Brudfladen er flad og har ingen metallisk glans.
En anden form er forårsaget af udbulning, som får den ydre temperatur på kanten af stålbåndet til at være lavere end indersiden. Brudfladen er sølvgrå. Den svulmende defekt er en form for overbrændt oxid og utilstrækkelig fusion.
Forebyggende foranstaltninger mod overbrænding og utilstrækkelig fusion: a. Kanterne på stålstrimlerne er lige og parallelle; b. Brug en større ekstruderingsmængde; c. Hvis bruddet forårsaget af bulen er sølvgrå, skal du bruge en større svejsevarmetilførsel.
5. Utilstrækkelig sammensmeltning i midten (koldsvejsning i midten)
Efter at den utilstrækkelige smeltesvejsning er beskadiget, fremstår den midterste del af vægtykkelsen som et fladt, sølvgrå bånd med fibrøse kanter. Denne form for svejsefejl er forårsaget af den effekt, som kræves af svejsehastigheden, der overstiger svejsemaskinens nominelle effekt, og hele endefladen af stålbåndskanten har ikke tilstrækkelig tid til at opvarme til den optimale temperatur og varmedybde, der kræves for svejsningen. Utilstrækkelig sammensmeltning i midten kan også være forårsaget af utilstrækkelig udledning og ufuldstændig udledning af smeltet metal på samlingsoverfladen.
For at forhindre utilstrækkelig sammensmeltning i midterdelen: a. Forøg svejsemaskinens kraft; b. Forøg mængden af svejseekstrudering; c. Forøg længden af den V-formede åbning eller reducer svejsehastigheden.
6. Sticky svejsning (kold svejsning)
Sticky svejsefejl kan ikke påvises ved hjælp af gængse inspektionsmetoder og er derfor de farligste svejsefejl ved højfrekvent svejsning. Fugeoverfladen dannet ved klæbende svejsning har ingen mellemrum, kan transmittere ultralydssignaler og kan ikke detekteres ved elektromagnetisk detektion. Det revner dog, når det knuses, og bruddet er fladt og skørt. Sammenlignet med det fuldstændigt sammensmeltede svejsebrud er det let fibrøst. Nogle huller kan detekteres. Hvis du observerer det tværgående metallografiske afsnit, kan du se, at HAZ (varmepåvirket zone) er meget smal, der er ingen hvid fusionslinje, og metalstrømlinjens stigningsvinkel er meget lille. Foranstaltninger til at forhindre fastsvejsning: a. For forskellige specifikationer af materialer og svejsehastigheder, brug nok svejsekraft; b. Fuld ekstrudering og øget stålbåndsbredde.
7. Støbe svejsning (skør svejsning)
Støbesvejsning betyder, at alt det smeltede metal på fugefladen ikke udledes, og det støbte metal på smelteoverfladen indeholder oxider såvel som overbrændte oxider. Brudmorfologien ændres i henhold til restindholdet af støbt metal. Men de fleste af dem har en flad, skør morfologi. Metallografisk undersøgelse viser, at der er støbt metal på limoverfladen. Støbte svejsninger revner, når de er fladtrykte. Denne type defekt har nok varme til at smelte kanten af strimlen, men kun en simpel smeltning.
Forebyggende foranstaltninger til støbesvejsning: a. Forøg svejseudledning; b. Forøg stålbåndsbredden.
8. Stomata (nålehul)
Porerne på svejsefugens overflade er forårsaget af højtemperatursvejsning, men utilstrækkelig udledning, og brudoverfladen er fibrøs. Sfæriske lyse hvide pletter er tilfældigt fordelt på hele bruddet. Når de hvide pletter vises på ydervæggen, bliver overfladen af de hvide pletter sorte på grund af oxidation. Små porer kan ses, før de ydre grater fjernes, og de kan ses på fusionslinjen, efter at de ydre grater er fjernet. til stomata.
Foranstaltninger til at forhindre porer: a. Reducer svejsevarmeinput; b. Øg mængden af ekstrudering.
9. Springsvejsning
Jumplodning kommer i forskellige former. Normalt som vist i figur 14. Denne type defekter har en lidt regelmæssig og kontinuerlig fordeling. Defekterne på ydersiden af vægtykkelsen ligner bølgedefekter, og afstanden er et integreret multiplum af strømfrekvensen (60HZ).
(1 in=25,4 mm, 1 ft=304,8 mm)
Foranstaltninger til at forhindre springsvejsning: a. Forøg filtreringsudstyret til svejsestrøm; b. Kontroller indgangsfasespændingen; c. Kontroller rullerne og akslerne.
- Forslag til forebyggelse af defekter
I den faktiske produktion skyldes defekter ofte den kombinerede effekt af flere faktorer. En smal V-formet åbning producerer ikke nødvendigvis brændt oxid, medmindre ekstruderingsmængden er mindre end det normale krav. Den lille mængde ekstrudering kan være forårsaget af en lidt smal spaltebredde af stålbåndet, slid på værktøjet eller forkert installation af udstyret.
Svejsefejl kan også skyldes andre årsager end svejseområdet. For eksempel kan koldsvejsning forårsage kavitation (evakuering) i kølepumpen, som ikke kan køle magnetstangen helt. Magnetstangen opvarmes øjeblikkeligt, hvilket får strømmen til at koncentrere sig om den V-formede port. Svækket ledes strømmen langs bagsiden af stålrøret, varmen ved den V-formede mund reduceres, og der opstår koldsvejsning. Inden kølepumpen ikke fungerer korrekt, og den magnetiske stang svigter fuldstændigt, kan forøgelse af svejseindgangsvarmen forhindre forekomsten af koldsvejsedefekter.
Den bedste måde at forhindre defekter på er at identificere de grundlæggende årsager til defekter og forsøge at indsamle forskellige driftsparametre, der kan forårsage defekter. Det er meget fordelagtigt at bestemme relevante parametre såsom: arbejdsbredde, svejsehastighed, skærmflow, skærmtryk, gitterflow, ekstruderingsmængde osv. Observation af faktiske driftsregistreringer kan afsløre unormale udsving og er også meget nyttigt til at analysere årsagerne til defekter . Under produktionen kan den indstillede værdi lidt overstige normalværdien, men flere relaterede variabler overstiger samtidig den krævede værdi lidt, og det kumulative resultat er nok til at forårsage defekter.
- Konklusion
1. De fleste svejsefejl er forårsaget af forkert installation eller justering af enheden;
2. Valg af en rimelig fremstillingsplan, overvågning af daglige driftsregistre og regelmæssig træning af højfrekvente svejsere vil hjælpe med at reducere defekter;
3. Forbedre kvaliteten af trimning og kantbehandling og spoleenergilagringsprocessen, hvilket vil hjælpe med at reducere kantskadedefekter;
4. Forhåndsvedligeholdelse kan forhindre defekter forårsaget af slid eller beskadigelse af værktøj.
