جوشکاری درز القایی برای لوله و لوله

محلول های جوشکاری لوله و لوله درز القایی فرکانس بالا

جوشکاری القایی چیست؟

با جوش القایی، گرما به صورت الکترومغناطیسی در قطعه کار القا می شود. سرعت و دقت جوش القایی آن را برای جوشکاری لبه لوله ها و لوله ها ایده آل می کند. در این فرآیند لوله ها از یک سیم پیچ القایی با سرعت بالا عبور می کنند. همانطور که آنها این کار را انجام می دهند، لبه های آنها گرم می شوند، سپس به هم فشرده می شوند تا یک درز جوشی طولی تشکیل دهند. جوش القایی به ویژه برای تولید با حجم بالا مناسب است. جوشکارهای القایی همچنین می توانند با سرهای تماسی نصب شوند و آنها را به سیستم های جوشکاری دو منظوره تبدیل کنند.

مزایای جوشکاری درز القایی چیست؟

جوشکاری طولی القایی خودکار یک فرآیند قابل اعتماد و با توان بالا است. مصرف برق کم و راندمان بالا سیستم های جوشکاری القایی HLQ کاهش هزینه های. قابلیت کنترل و تکرارپذیری آنها ضایعات را به حداقل می رساند. سیستم‌های ما همچنین انعطاف‌پذیر هستند—تطبیق بار خودکار قدرت خروجی کامل را در طیف وسیعی از اندازه‌های لوله تضمین می‌کند. و ردپای کوچک آنها باعث می شود که آنها به راحتی در خطوط تولید ادغام یا بهسازی شوند.

جوش درز القایی کجا استفاده می شود؟

جوش القایی در صنعت لوله و لوله برای جوشکاری طولی فولاد ضد زنگ (مغناطیسی و غیر مغناطیسی)، آلومینیوم، فولادهای کم آلیاژ کم کربن و با استحکام بالا (HSLA) و بسیاری از مواد رسانا دیگر استفاده می شود.

جوشکاری درز القایی فرکانس بالا

در فرآیند جوشکاری لوله القایی فرکانس بالا، جریان فرکانس بالا در لوله درز باز توسط یک سیم پیچ القایی که جلوتر از (بالا دست) نقطه جوش قرار دارد، همانطور که در شکل 1-1 نشان داده شده است، القا می شود. لبه های لوله هنگام عبور از سیم پیچ از هم فاصله دارند و یک ورقه باز تشکیل می دهند که راس آن کمی جلوتر از نقطه جوش است. سیم پیچ با لوله تماس ندارد.

شکل 1-1

سیم پیچ به عنوان اصلی ترانسفورماتور فرکانس بالا عمل می کند و لوله درز باز به عنوان ثانویه یک دور عمل می کند. همانطور که در کاربردهای گرمایش القایی عمومی، مسیر جریان القایی در قطعه کار تمایل دارد با شکل سیم پیچ القایی مطابقت داشته باشد. بیشتر جریان القایی مسیر خود را در اطراف نوار تشکیل شده با جریان در امتداد لبه ها و ازدحام در اطراف راس دهانه وی شکل در نوار تکمیل می کند.

چگالی جریان فرکانس بالا در لبه های نزدیک به راس و در خود راس بالاترین است. گرمایش سریع اتفاق می افتد و باعث می شود که لبه ها هنگام رسیدن به راس در دمای جوش قرار بگیرند. رول های فشار، لبه های گرم شده را به هم متصل می کنند و جوش را کامل می کنند.

این فرکانس بالای جریان جوشکاری است که مسئول گرمایش متمرکز در امتداد لبه های وی است. این یک مزیت دیگر نیز دارد، این است که تنها بخش بسیار کمی از جریان کل مسیر خود را در پشت نوار تشکیل شده پیدا می کند. مگر اینکه قطر لوله در مقایسه با طول وی بسیار کوچک باشد، جریان مسیر مفید را در امتداد لبه های لوله تشکیل دهنده تیوب ترجیح می دهد.

اثر پوست

فرآیند جوشکاری HF به دو پدیده مرتبط با جریان HF بستگی دارد - Skin Effect و Proximity Effect.

اثر پوستی تمایل جریان HF به تمرکز در سطح یک هادی است.

این در شکل 1-3 نشان داده شده است که جریان HF را در هادی های جدا شده با اشکال مختلف نشان می دهد. عملاً کل جریان در یک پوست کم عمق نزدیک سطح جریان دارد.

اثر مجاورت

دومین پدیده الکتریکی که در فرآیند جوشکاری HF مهم است اثر مجاورت است. این تمایل جریان HF در یک جفت هادی رفتن/بازگشت به تمرکز در بخش هایی از سطوح هادی است که نزدیکترین به یکدیگر هستند. این در شکل ها نشان داده شده است. 1-4 تا 1-6 برای اشکال مقطع و فاصله هادی گرد و مربع.

فیزیک پشت اثر مجاورت به این واقعیت بستگی دارد که میدان مغناطیسی احاطه کننده هادی های رفت و برگشت در فضای باریک بین آنها بیشتر از جاهای دیگر متمرکز است (شکل 1-2). خطوط مغناطیسی نیرو فضای کمتری دارند و به هم نزدیکتر می شوند. نتیجه این است که اثر مجاورت زمانی قوی تر است که هادی ها به هم نزدیکتر باشند. همچنین زمانی که طرفین رو به روی هم پهن تر باشند قوی تر می شود.

شکل 1-2

شکل 1-3

شکل 1-6 اثر کج شدن دو هادی رفت و برگشت مستطیلی نزدیک به یکدیگر را نشان می دهد. غلظت جریان HF در گوشه هایی که به هم نزدیک هستند بیشترین است و به تدریج در امتداد سطوح واگرا کمتر می شود.

شکل 1-4

شکل 1-5

شکل 1-6

روابط متقابل الکتریکی و مکانیکی

دو حوزه کلی وجود دارد که باید بهینه سازی شوند تا بهترین شرایط الکتریکی به دست آید:

  1. اولین مورد این است که هر کاری را که ممکن است انجام دهید تا حداکثر جریان HF کل را تشویق کنید تا در مسیر مفید در vee جریان یابد.
  2. دوم این است که تمام تلاش خود را برای موازی کردن لبه ها در ورقه انجام دهید تا گرمایش از داخل به خارج یکنواخت شود.

هدف (1) به وضوح به عوامل الکتریکی مانند طراحی و محل قرارگیری کنتاکت ها یا سیم پیچ جوشکاری و به یک وسیله بازدارنده جریان نصب شده در داخل لوله بستگی دارد. طراحی متاثر از فضای فیزیکی موجود در آسیاب و چیدمان و اندازه رول های جوش است. اگر قرار است از سنبه برای روسری کردن یا رول کردن داخل استفاده شود، بر روی مانع تاثیر می گذارد. علاوه بر این، هدف (1) بستگی به ابعاد و زاویه باز شدن دارد. بنابراین، اگرچه (1) اساساً الکتریکی است، اما با مکانیک آسیاب ارتباط نزدیکی دارد.

هدف (2) کاملاً به عوامل مکانیکی مانند شکل لوله باز و شرایط لبه نوار بستگی دارد. اینها می توانند تحت تأثیر اتفاقاتی که در گذرگاه های خرابی آسیاب و حتی در شکاف می افتد، باشند.

جوشکاری HF یک فرآیند الکترومکانیکی است: ژنراتور گرما را به لبه ها می رساند اما رول های فشاری در واقع جوش را ایجاد می کنند. اگر لبه‌ها به دمای مناسب می‌رسند و هنوز جوش‌های معیوب دارید، احتمال اینکه مشکل در راه‌اندازی آسیاب یا مواد باشد، بسیار خوب است.

عوامل مکانیکی خاص

در آخرین تحلیل، آنچه در vee اتفاق می افتد بسیار مهم است. هر چیزی که در آنجا اتفاق می افتد می تواند بر کیفیت و سرعت جوش تأثیر داشته باشد (چه خوب یا بد). برخی از عواملی که باید در ویز در نظر گرفته شوند عبارتند از:

  1. طول وی
  2. درجه باز شدن (زاویه وی)
  3. چقدر جلوتر از خط مرکزی رول جوش، لبه های نوار شروع به لمس یکدیگر می کنند
  4. شکل و وضعیت لبه های نوار در وی
  5. نحوه برخورد لبه های نوار به یکدیگر - چه به طور همزمان در سراسر ضخامت آنها - یا ابتدا در خارج - یا داخل - یا از طریق سوراخ یا برش
  6. شکل نوار تشکیل شده در وی
  7. ثابت بودن تمام ابعاد وی از جمله طول، زاویه باز شدن، ارتفاع لبه ها، ضخامت لبه ها
  8. موقعیت تماس یا سیم پیچ جوش
  9. ثبت لبه های نوار نسبت به یکدیگر زمانی که به هم می رسند
  10. چقدر مواد فشرده شده است (عرض نوار)
  11. اندازه لوله یا لوله برای اندازه گیری چقدر باید باشد
  12. چه مقدار آب یا مایع خنک کننده آسیاب به داخل پره می ریزد و سرعت برخورد آن
  13. تمیزی مایع خنک کننده
  14. تمیزی نوار
  15. وجود مواد خارجی مانند فلس، تراشه، برش، آخال
  16. خواه اسکلت فولادی از فولاد لبه دار یا کشته شده باشد
  17. چه در لبه فولادی لبه دار جوش داده شود و چه از اسکله چند شکاف
  18. کیفیت اسکلت - چه از فولاد چند لایه - یا فولاد با رشته‌ها و آخال‌های بیش از حد (فولاد "کثیف")
  19. سختی و خواص فیزیکی مواد نواری (که بر میزان فشار فنری و فشار مورد نیاز تأثیر می گذارد)
  20. یکنواختی سرعت آسیاب
  21. کیفیت برش

بدیهی است که بسیاری از اتفاقاتی که در وی می‌افتد، نتیجه اتفاقاتی است که قبلاً رخ داده است - یا در خود آسیاب یا حتی قبل از اینکه نوار یا اسکلت وارد آسیاب شود.

شکل 1-7

شکل 1-8

وی فرکانس بالا

هدف از این بخش توصیف شرایط ایده آل در vee است. نشان داده شد که لبه های موازی گرمای یکنواختی بین داخل و خارج ایجاد می کنند. دلایل اضافی برای موازی نگه داشتن لبه ها تا حد امکان در این بخش آورده خواهد شد. سایر ویژگی‌های وی، مانند محل اپکس، زاویه باز شدن، و ثابت بودن حین دویدن مورد بحث قرار خواهند گرفت.

بخش‌های بعدی توصیه‌های خاصی را بر اساس تجربیات میدانی برای دستیابی به شرایط وه مطلوب ارائه خواهند داد.

Apex در حد امکان نزدیک به نقطه جوش

شکل 2-1 نقطه ای را نشان می دهد که لبه ها به یکدیگر می رسند (یعنی راس) تا حدی بالادست خط مرکزی رول فشار است. این به این دلیل است که در حین جوشکاری مقدار کمی از مواد به بیرون فشرده می شود. راس مدار الکتریکی را تکمیل می کند و جریان HF از یک لبه به اطراف می چرخد ​​و در امتداد لبه دیگر برمی گردد.

در فضای بین راس و خط مرکزی رول فشار، گرمای بیشتری وجود ندارد زیرا جریانی در جریان نیست و گرما به سرعت به دلیل گرادیان دمای بالا بین لبه‌های داغ و باقیمانده لوله پخش می‌شود. بنابراین، مهم است که راس تا حد امکان به خط مرکزی رول جوش نزدیک باشد تا دما به اندازه کافی بالا بماند تا در هنگام اعمال فشار، جوش خوبی ایجاد شود.

این اتلاف سریع گرما مسئول این واقعیت است که وقتی توان HF دو برابر می شود، سرعت قابل دستیابی بیش از دو برابر می شود. سرعت بالاتر ناشی از توان بالاتر زمان کمتری برای انتقال گرما می دهد. بخش بیشتری از گرمایی که به صورت الکتریکی در لبه ها ایجاد می شود مفید می شود و راندمان افزایش می یابد.

درجه باز شدن وی

نگه داشتن راس تا حد امکان نزدیک به خط مرکزی فشار جوش استنباط می شود که دهانه دریچه باید تا حد امکان گسترده باشد، اما محدودیت های عملی وجود دارد. اولین مورد، قابلیت فیزیکی آسیاب برای باز نگه داشتن لبه ها بدون چروک یا آسیب لبه است. دوم کاهش اثر مجاورت بین دو لبه زمانی که از هم دورتر هستند. با این حال، کوچک بودن دهانه ورقه ممکن است باعث ایجاد پیش قوس و بسته شدن زودهنگام دریچه شود و باعث ایجاد نقص در جوش شود.

بر اساس تجربه مزرعه، اگر فضای بین لبه‌ها در نقطه 2.0 اینچی بالادست خط مرکزی رول جوش بین 0.080 اینچ (2 میلی‌متر) و 200 اینچ (5 میلی‌متر) باشد، به طور کلی رضایت‌بخش است که یک زاویه شامل بین 2 درجه و 5 درجه برای فولاد کربن. زاویه بزرگتر برای فولاد ضد زنگ و فلزات غیر آهنی مطلوب است.

باز کردن Vee توصیه شده

شکل 2-1

شکل 2-2

شکل 2-3

لبه های موازی از دو رگه اجتناب کنید

شکل 2-2 نشان می دهد که اگر ابتدا لبه های داخلی به هم برسند، دو ورقه وجود دارد - یکی در بیرون با راس آن در A - دیگری در داخل با راس آن در B. لبه بیرونی بلندتر و راس آن است. به خط مرکزی رول فشار نزدیک تر است.

در شکل 2-2، جریان HF، ورقه داخلی را ترجیح می دهد زیرا لبه ها به هم نزدیکتر هستند. جریان در B می چرخد. بین B و نقطه جوش، حرارتی وجود ندارد و لبه ها به سرعت در حال خنک شدن هستند. بنابراین لازم است لوله را با افزایش توان یا کاهش سرعت بیش از حد گرم کرد تا دمای نقطه جوش به اندازه کافی برای یک جوش رضایت بخش بالا باشد. این حتی بدتر هم می شود زیرا لبه های داخلی گرمتر از بیرون گرم شده اند.

در موارد شدید، دو رگه می تواند باعث چکیدن در داخل و جوش سرد در خارج شود. اگر لبه ها موازی باشند از این همه جلوگیری می شود.

لبه های موازی باعث کاهش درجات می شوند

یکی از مزایای مهم جوشکاری HF این است که یک پوسته نازک روی لبه ها ذوب می شود. این باعث می شود که اکسیدها و سایر مواد نامطلوب به بیرون فشرده شوند و یک جوش تمیز و با کیفیت بالا ایجاد شود. با لبه های موازی، اکسیدها در هر دو جهت به بیرون فشرده می شوند. هیچ چیزی سر راه آنها نیست و مجبور نیستند بیشتر از نصف ضخامت دیوار سفر کنند.

اگر ابتدا لبه های داخلی به هم برسند، فشرده شدن اکسیدها سخت تر می شود. در شکل 2-2 یک فرورفتگی بین راس A و راس B وجود دارد که مانند یک بوته برای محتوی مواد خارجی عمل می کند. این ماده روی فولاد ذوب شده نزدیک لبه های داخلی داغ شناور می شود. در طول مدتی که پس از عبور از راس A فشرده می شود، نمی تواند به طور کامل از لبه های بیرونی خنک کننده عبور کند و می تواند در رابط جوش گیر کند و آخال های نامطلوب ایجاد کند.

موارد زیادی وجود داشته است که عیوب جوش، به دلیل آخال های نزدیک به بیرون، به لبه های داخلی که خیلی زود به هم می رسند (یعنی لوله های قله دار) دیده می شود. پاسخ به سادگی این است که فرمینگ را طوری تغییر دهید که لبه ها موازی باشند. عدم انجام این کار ممکن است استفاده از یکی از مهمترین مزایای جوشکاری HF را کاهش دهد.

لبه های موازی حرکت نسبی را کاهش می دهند

شکل 2-3 مجموعه ای از مقاطع را نشان می دهد که می توانستند بین B و A در شکل 2-2 گرفته شوند. هنگامی که لبه های داخلی یک لوله اوج دار برای اولین بار با یکدیگر تماس می گیرند، به هم می چسبند (شکل 2-3a). اندکی بعد (شکل 2-3b)، قسمتی که گیر کرده است، خم می شود. گوشه های بیرونی طوری به هم می رسند که گویی لبه ها در داخل لولا شده اند (شکل 2-3c).

این خمیدگی قسمت داخلی دیوار در حین جوشکاری در هنگام جوشکاری فولاد آسیب کمتری نسبت به جوشکاری موادی مانند آلومینیوم دارد. فولاد محدوده دمای پلاستیک وسیع تری دارد. جلوگیری از حرکت نسبی از این نوع باعث بهبود کیفیت جوش می شود. این کار با موازی نگه داشتن لبه ها انجام می شود.

لبه های موازی زمان جوش را کاهش می دهد

باز هم با اشاره به شکل 2-3، فرآیند جوشکاری در تمام مسیر از B تا خط مرکزی رول جوش انجام می شود. در این خط مرکزی است که در نهایت حداکثر فشار اعمال می شود و جوش کامل می شود.

در مقابل، هنگامی که لبه ها به صورت موازی کنار هم قرار می گیرند، تا زمانی که حداقل به نقطه A نرسند، شروع به لمس نمی کنند. تقریباً بلافاصله، حداکثر فشار اعمال می شود. لبه های موازی ممکن است زمان جوش را تا 2.5 تا 1 یا بیشتر کاهش دهند.

موازی کردن لبه ها به هم از آنچه آهنگران همیشه می دانستند استفاده می کند: ضربه بزنید تا آهن داغ است!

Vee به عنوان یک بار الکتریکی روی ژنراتور

در فرآیند HF، زمانی که مانع‌کننده‌ها و راهنماهای درز طبق توصیه‌شده استفاده می‌شوند، مسیر مفید در امتداد لبه‌های وی، مدار کل بار را تشکیل می‌دهد که روی ژنراتور فرکانس بالا قرار می‌گیرد. جریان گرفته شده از ژنراتور توسط وی به امپدانس الکتریکی وی بستگی دارد. این امپدانس به نوبه خود به ابعاد وی بستگی دارد. با افزایش طول سیم پیچ (تماس ها یا سیم پیچ به عقب) امپدانس افزایش می یابد و جریان کاهش می یابد. همچنین، جریان کاهش‌یافته باید فلز بیشتری را گرم کند (به دلیل طول موج طولانی‌تر)، بنابراین، برای بازگرداندن ناحیه جوش به دمای جوشکاری، به توان بیشتری نیاز است. با افزایش ضخامت دیوار، امپدانس کاهش می یابد و جریان افزایش می یابد. اگر قرار است توان کامل از ژنراتور فرکانس بالا گرفته شود، لازم است که امپدانس vee به طور منطقی به مقدار طراحی نزدیک باشد. مانند رشته در یک لامپ، توان مصرفی به مقاومت و ولتاژ اعمال شده بستگی دارد، نه به اندازه ایستگاه تولید.

بنابراین، به دلایل الکتریکی، به ویژه هنگامی که خروجی کامل ژنراتور HF مورد نظر است، لازم است که ابعاد وی به اندازه توصیه شده باشد.

ابزار شکل دهی

 

شکل دهی بر کیفیت جوش تاثیر می گذارد

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، موفقیت جوشکاری HF به این بستگی دارد که آیا بخش شکل‌دهی لبه‌های ثابت، بدون برش و موازی را به وی می‌دهد. ما سعی نمی کنیم ابزار دقیقی را برای هر ساخت و اندازه آسیاب توصیه کنیم، اما در مورد اصول کلی ایده هایی را پیشنهاد می کنیم. وقتی دلایل فهمیده شد، بقیه کار برای طراحان رول ساده است. ابزارهای شکل دهی صحیح کیفیت جوش را بهبود می بخشد و همچنین کار اپراتور را آسان می کند.

لبه شکستن توصیه می شود

ما شکستن لبه مستقیم یا اصلاح شده را توصیه می کنیم. این به بالای لوله شعاع نهایی خود را در یکی دو پاس اول می دهد. گاهی اوقات لوله نازک دیواره بیش از حد شکل می گیرد تا امکان برگشت فنری را فراهم کند. برای تشکیل این شعاع ترجیحاً نباید به گذرهای باله اعتماد کرد. آنها نمی توانند بدون آسیب رساندن به لبه ها بیش از حد شکل بگیرند به طوری که به موازات خارج نشوند. دلیل این توصیه این است که لبه‌ها قبل از رسیدن به رول‌های جوش موازی باشند - یعنی در سرمه. این با روش معمول ERW متفاوت است، جایی که الکترودهای دایره ای بزرگ باید به عنوان دستگاه های تماس با جریان بالا و همزمان به عنوان رول ها عمل کنند تا لبه ها را به سمت پایین تشکیل دهند.

Edge Break در مقابل Center Break

طرفداران شکستن مرکز می‌گویند که رول‌های شکاف مرکزی می‌توانند طیف وسیعی از اندازه‌ها را تحمل کنند، که موجودی ابزار را کاهش می‌دهد و زمان خرابی تعویض رول را کاهش می‌دهد. این یک استدلال اقتصادی معتبر با یک آسیاب بزرگ است که در آن رول ها بزرگ و گران هستند. با این حال، این مزیت تا حدی جبران می شود زیرا آنها اغلب به رول های جانبی یا یک سری رول های صاف بعد از آخرین عبور باله برای پایین نگه داشتن لبه ها نیاز دارند. تا حداقل 6 یا 8 اینچ OD، شکستن لبه سودمندتر است.

این درست است علیرغم اینکه استفاده از رول های مختلف شکسته بالا برای دیوارهای ضخیم نسبت به دیوارهای نازک مطلوب است. شکل 3-1a نشان می دهد که رول بالایی که برای دیوار نازک طراحی شده است فضای کافی را در طرفین برای دیوارهای ضخیم تر نمی دهد. اگر سعی کنید با استفاده از رول بالایی که برای ضخیم‌ترین نوار در طیف وسیعی از ضخامت‌ها به اندازه کافی باریک است، این مشکل را برطرف کنید، همانطور که در شکل 3-1b نشان داده شده است، در انتهای نازک محدوده با مشکل مواجه خواهید شد. کناره های نوار محفظه نخواهد شد و شکستن لبه کامل نخواهد بود. این باعث می شود که درز از یک طرف به سمت دیگر در رول های جوش بپیچد - برای جوشکاری خوب بسیار نامطلوب.

روش دیگری که گاهی اوقات مورد استفاده قرار می گیرد، اما ما آن را برای آسیاب های کوچک توصیه نمی کنیم، استفاده از رول پایینی ساخته شده با فاصله در مرکز است. هنگام اجرای دیوار نازک از یک فاصله‌دهنده مرکزی نازک‌تر و یک فاصله‌دهنده پشتی ضخیم‌تر استفاده می‌شود. طراحی رول برای این روش در بهترین حالت یک مصالحه است. شکل 3-1c نشان می دهد که چه اتفاقی می افتد زمانی که رول بالایی برای دیوار ضخیم طراحی می شود و رول پایینی با جابجایی جداکننده ها باریک می شود تا دیوار نازک اجرا شود. نوار نزدیک لبه ها گیر کرده است اما در مرکز شل است. این تمایل به ایجاد ناپایداری در امتداد آسیاب، از جمله تیغه جوشکاری دارد.

بحث دیگر این است که شکستن لبه می تواند باعث کمانش شود. هنگامی که بخش انتقال به درستی ابزار و تنظیم شده باشد و شکل دهی به درستی در طول آسیاب توزیع شده باشد، اینطور نیست.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری شکل‌دهی قفس کنترل‌شده با کامپیوتر، لبه‌های مسطح، موازی و زمان‌های تغییر سریع را تضمین می‌کند.

در تجربه ما، تلاش اضافی برای استفاده از شکستن لبه مناسب در تولید قابل اعتماد، سازگار، آسان و با کیفیت بالا به خوبی جواب می دهد.

Fin Passes سازگار است

پیشرفت در گذرهای باله باید به آرامی به آخرین شکل عبور باله که قبلا توصیه شده بود منتهی شود. هر پاس باله باید تقریباً همان مقدار کار را انجام دهد. این امر از آسیب رساندن به لبه ها در عبور باله بیش از حد کار شده جلوگیری می کند.

شکل 3-1

رول های جوش

 

رول‌های جوش و آخرین رول‌های باله همبستگی دارند

به دست آوردن لبه های موازی در تیغه مستلزم همبستگی طراحی آخرین غلتک های عبور باله و رول های جوش است. راهنمای درز به همراه هر رول جانبی که ممکن است در این قسمت استفاده شود فقط برای هدایت است. این بخش برخی از طرح‌های رول جوش را که در بسیاری از نصب‌ها نتایج عالی داده‌اند، توضیح می‌دهد و آخرین طراحی فین پس برای مطابقت با این طرح‌های رول جوش را شرح می‌دهد.

تنها عملکرد رول های جوش در جوشکاری HF این است که لبه های گرم شده را با فشار کافی به یکدیگر وادار کنند تا یک جوش خوب ایجاد شود. طراحی رول باله باید اسکلت را کاملاً شکل بگیرد (شامل شعاع نزدیک لبه ها)، اما در بالا به رول های جوش باز شود. دهانه به گونه ای به دست می آید که گویی یک لوله کاملاً بسته از دو نیمه ساخته شده است که توسط یک لولای پیانو در پایین به هم متصل شده اند و به سادگی در بالا از هم جدا شده اند (شکل 4-1). این طراحی رول باله این کار را بدون هیچ گونه فرورفتگی نامطلوب در پایین انجام می دهد.

چیدمان دو رول

رول های جوش باید بتوانند لوله را با فشار کافی ببندند تا لبه ها را حتی در صورت خاموش بودن جوشکار و سرد بودن لبه ها، به هم بزنند. این امر مستلزم مولفه های افقی بزرگ نیرو است که توسط فلش ​​های شکل 4-1 نشان داده شده است. یک راه ساده و سرراست برای بدست آوردن این نیروها استفاده از دو رول جانبی است که در شکل 4-2 پیشنهاد شده است.

ساخت جعبه دو رول نسبتاً مقرون به صرفه است. فقط یک پیچ برای تنظیم در حین اجرا وجود دارد. دارای نخ های دست راست و چپ است و دو رول را با هم به داخل و خارج می کند. این چیدمان به طور گسترده برای قطرهای کوچک و دیوارهای نازک استفاده می شود. ساختار دو رول دارای مزیت مهمی است که امکان استفاده از شکل حلقوی جوش بیضی شکل تخت را که توسط THERMATOOL برای اطمینان از موازی بودن لبه‌های لوله ایجاد شده است را ممکن می‌سازد.

در برخی شرایط، آرایش دو رول ممکن است مستعد ایجاد علائم چرخشی روی لوله باشد. یکی از دلایل رایج این امر، فرم دهی نامناسب است، که نیاز به اعمال فشار بیشتر از لبه های رول است. علائم چرخش ممکن است در مواد با استحکام بالا نیز رخ دهد که به فشار جوش بالا نیاز دارند. تمیز کردن مکرر لبه های رول با چرخ فلپر یا آسیاب به به حداقل رساندن علامت گذاری کمک می کند.

آسیاب کردن رول ها در حین حرکت، احتمال ساییدن بیش از حد رول یا سوراخ شدن آن را به حداقل می رساند، اما هنگام انجام این کار باید بسیار احتیاط کرد. در مواقع اضطراری همیشه یک نفر در کنار E-Stop بایستد.

شکل 4-1

شکل 4-2

چیدمان سه رول

بسیاری از اپراتورهای آسیاب آرایش سه رول نشان داده شده در شکل 4-3 را برای لوله های کوچک ترجیح می دهند (تا حدود 4-1/2″OD). مزیت اصلی آن نسبت به آرایش دو رول این است که علائم چرخش تقریباً از بین می رود. همچنین تنظیماتی را برای تصحیح ثبت لبه در صورت لزوم فراهم می کند.

این سه رول، با فاصله 120 درجه از هم، در گیره‌هایی روی یک چاک اسکرول سه فک سنگین نصب شده‌اند. آنها را می توان با هم توسط پیچ چاک تنظیم کرد. چاک روی یک صفحه پشتی محکم و قابل تنظیم نصب شده است. اولین تنظیم با سه رول محکم بسته شده روی دوشاخه ماشینکاری شده انجام می شود. صفحه پشتی به صورت عمودی و جانبی تنظیم می شود تا رول پایینی را با ارتفاع پاس آسیاب و با خط مرکزی آسیاب در یک راستا قرار دهد. سپس صفحه پشتی به طور ایمن قفل می شود و تا زمان تعویض رول بعدی نیازی به تنظیم بیشتر ندارد.

گیره های نگهدارنده دو رول بالایی در اسلایدهای شعاعی مجهز به پیچ های تنظیم نصب شده اند. هر یک از این دو رول به صورت جداگانه قابل تنظیم هستند. این علاوه بر تنظیم مشترک سه رول با هم توسط چاک اسکرول است.

دو رول – طراحی رول

برای لوله کمتر از حدود 1.0 OD، و جعبه دو رول، شکل توصیه شده در شکل 4-4 نشان داده شده است. این شکل بهینه است. بهترین کیفیت جوش و بالاترین سرعت جوش را می دهد. بیش از حدود 1.0 OD، افست 020 ناچیز می شود و ممکن است حذف شود، هر رول از یک مرکز مشترک آسیاب می شود.

سه رول – طراحی رول

گلوگاه های جوش سه رول معمولاً گرد آسیاب می شوند، با قطر DW برابر با قطر لوله تمام شده D به اضافه اندازه کمک هزینه a

RW = DW/2

همانند جعبه دو رول، از شکل 4-5 به عنوان راهنمای انتخاب قطر رول استفاده کنید. شکاف بالایی باید 050 یا برابر با نازک ترین دیواری باشد که باید اجرا شود، هر کدام بزرگتر باشد. دو شکاف دیگر باید حداکثر 060 باشد که برای دیوارهای بسیار نازک تا 020 کوچک شود. همان توصیه در مورد دقتی که برای جعبه دو رول انجام شد در اینجا نیز صدق می کند.

شکل 4-3

شکل 4-4

شکل 4-5

آخرین گذر فین

 

اهداف طراحی

شکل توصیه شده برای آخرین پاس باله با تعدادی هدف انتخاب شد:

  1. برای ارائه لوله به رول های جوش با شعاع لبه تشکیل شده است
  2. برای داشتن لبه های موازی از طریق وی
  3. برای ارائه بازشو رضایت بخش
  4. برای سازگاری با طراحی رول جوش توصیه شده قبلی
  5. برای آسیاب کردن ساده باشد.

Last Fin Pass Shape

شکل توصیه شده در شکل 4-6 نشان داده شده است. رول پایینی شعاع ثابتی از یک مرکز دارد. هر یک از دو نیمه رول بالایی نیز شعاع ثابتی دارند. با این حال، شعاع رول بالایی RW با شعاع رول پایینی RL برابر نیست و مراکزی که شعاع‌های بالایی از آن‌ها زمین می‌شوند به صورت جانبی با فاصله WGC جابجا می‌شوند. باله به خودی خود در یک زاویه مخروطی است.

معیارهای طراحی

ابعاد با پنج معیار زیر تعیین می شوند:

  1. شعاع سنگ زنی بالایی با شعاع آسیاب رول جوش RW یکسان است.
  2. دور GF بزرگتر از GW دور در رول های جوش است به اندازه ای برابر با کمک هزینه squeeze out S.
  3. ضخامت باله TF به گونه ای است که دهانه بین لبه ها مطابق شکل 2-1 خواهد بود.
  4. زاویه مخروطی باله a به گونه ای است که لبه های لوله بر مماس عمود خواهند بود.
  5. فضای y بین فلنج های رول بالایی و پایینی به گونه ای انتخاب می شود که نوار را بدون علامت گذاری در خود جای دهد و در عین حال درجه ای از تنظیم عملکرد را فراهم می کند.

 

 

 

ویژگی های فنی ژنراتور جوشکاری درز القایی فرکانس بالا:

 

 

دستگاه جوش لوله و لوله القایی با فرکانس بالا تمام حالت جامد (MOSFET).
مدل GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
قدرت ورودی 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
ولتاژ ورودی 3 فاز، 380/400/480 ولت
ولتاژ DC 0-250V
جریان DC 0-300A 0-500A 800A 1000A 1250A 1500A
فرکانس 200-500KHz
بازده خروجی ٪ 85 95٪
ضریب قدرت بار کامل (0.88
فشار آب خنک کننده > 0.3 مگاپاسکال
جریان آب خنک کننده > 60 لیتر در دقیقه > 83 لیتر در دقیقه > 114 لیتر در دقیقه > 114 لیتر در دقیقه > 160 لیتر در دقیقه > 160 لیتر در دقیقه
دمای آب ورودی <35 درجه سانتیگراد
  1. تنظیم توان واقعی تمام جامد IGBT و فناوری کنترل جریان متغیر، با استفاده از برش فرکانس بالا با سوئیچینگ نرم IGBT و فیلتر آمورف برای تنظیم توان، کنترل اینورتر سوئیچ نرم IGBT با سرعت بالا و دقیق، برای دستیابی به 100-800KHZ/ کاربرد محصول 3-300KW.
  2. خازن های رزونانس با توان بالا وارداتی برای به دست آوردن فرکانس تشدید پایدار، بهبود موثر کیفیت محصول و تحقق پایداری فرآیند لوله های جوش داده شده استفاده می شود.
  3. جایگزینی فناوری سنتی تنظیم توان تریستور با فناوری تنظیم توان برش فرکانس بالا برای دستیابی به کنترل سطح میکروثانیه، تا حد زیادی متوجه تنظیم سریع و پایداری توان خروجی فرآیند لوله جوشکاری، ریپل خروجی بسیار کوچک است و جریان نوسانی پایدار. صافی و صافی درز جوش تضمین شده است.
  4. امنیت. فرکانس بالا و ولتاژ بالای 10,000 ولت در تجهیزات وجود ندارد که می تواند به طور موثر از تشعشع، تداخل، تخلیه، احتراق و سایر پدیده ها جلوگیری کند.
  5. توانایی قوی در مقاومت در برابر نوسانات ولتاژ شبکه دارد.
  6. دارای ضریب توان بالایی در کل محدوده توان است که می تواند به طور موثر در مصرف انرژی صرفه جویی کند.
  7. راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی. این تجهیزات از فناوری سوئیچینگ نرم با قدرت بالا از ورودی به خروجی استفاده می کند که اتلاف توان را به حداقل می رساند و راندمان الکتریکی بسیار بالایی را به دست می آورد و دارای ضریب توان بسیار بالایی در محدوده توان کامل است که به طور موثر در مصرف انرژی صرفه جویی می کند که با سنتی متفاوت است در مقایسه با لوله. نوع فرکانس بالا، می تواند 30-40٪ از اثر صرفه جویی در انرژی را ذخیره کند.
  8. تجهیزات مینیاتوری و یکپارچه هستند که باعث صرفه جویی زیادی در فضای اشغال شده می شود. این تجهیزات به ترانسفورماتور کاهنده نیازی ندارد و برای تنظیم SCR به یک اندوکتانس بزرگ فرکانس توان نیاز ندارد. ساختار یکپارچه کوچک راحتی در نصب، نگهداری، حمل و نقل و تنظیم را به ارمغان می آورد.
  9. محدوده فرکانس 200-500KHZ جوشکاری لوله های فولادی و فولادی ضد زنگ را انجام می دهد.

راه حل های جوشکاری لوله و لوله القایی فرکانس بالا