Як працює-високочастотне зварювання
Під час-високочастотного зварювання сталеву смугу розрізають, розмотують, вирівнюють,-зварюють устик і формують у циліндричну трубчасту заготовку. Потім заготовка проходить через індукційну котушку або точку контактного зварювання, де струм, індукований у краях стрічки, нагріває їх опором. Нагріті кромки притискаються один до одного притискними валками для формування зварного шва. Не додається присадковий метал або зварювальний дріт, тому процес, по суті, є ковальським зварюванням, а ступінь стиснення є найважливішою контрольною змінною. Якщо стискання є правильним і стабільним, розплавлений метал або оксид не залишається на поверхні плавлення. Зона термічного-впливу має характерну поясну-барабанну форму, а кут підйому лінії потоку металу, видимий на металографічних зразках, використовується для оцінки ступеня висадки.
Дев'ять поширених дефектів
1. Включення (чорний перепалений оксид).Оксиди металів утворюються на V--подібному отворі та затримуються на поверхні плавлення замість того, щоб викидатися разом із розплавленим металом. Перелом плоский без металевого блиску і може з’являтися поодинці або ланцюгом. Ризик зростає, коли кут розкриття V-нижчий за 4 градуси або співвідношення Mn/Si смуги нижче 8 до 1. Запобігання: утримуйте кут розкриття V-від 4 до 6 градусів, тримайте інструменти та обладнання на одному місці, використовуйте відносно низьку температуру зварювання та уникайте співвідношення Mn/Si нижче 8 до 1.
2. Пре-дуга (білий перепалений оксид).Задирки або іржа, що падають перед вершиною V-отвору, утворюють місток, який-замикає струм, викликаючи стрибок дуги, що зменшує нагрівання в місці з’єднання. Дефект невеликий, зазвичай не перевищує товщину стінки, і виглядає як яскрава плоска площина, оточена фіброзним розломом. Профілактика: регулюйте кут відкриття V-між 4 та 6 градусами, зменшуйте задирки при обрізанні країв, захищайте краї смуги від пошкодження та тримайте охолоджуючу воду чистою та подалі від V-отвору.
3. Недостатнє зрощення (відкритий шов).Краї смуги нагріті, але не повністю зрощені, залишаючи видиму щілину; край відкритого шва синюшний, що вказує на нагрівання без склеювання. Безпосередньою причиною є недостатнє підведення тепла зварювального шва, але також впливають величина стиснення, V-геометрія отвору, положення імпедера та умови охолодження. Запобігання: узгоджуйте підведення тепла з матеріалом і швидкістю, розташуйте перешкоду за центром притискного валика приблизно на 3,18 мм, довжина V-отвору не повинна перевищувати діаметра труби, тримайте V-кут відкриття в межах 7 градусів, обмежте відстань між індукційною котушкою та трубою до 6,35 мм і використовуйте ширину смуги, яка відповідає діаметру труби.
4. Недостатнє зрощення країв (крайові хвилі).Зварювання є неповним на зовнішньому або внутрішньому краю шва, часто спричиненим здавленням і тріщинами зварного шва або вибуханням, через що зовнішній край стає холоднішим, ніж внутрішній. Злам плоский без металевого блиску, або сріблясто-{1}}сірий у випуклому вигляді. Запобігання: тримайте краї смужки прямими та паралельними, стискайте сильніше та збільшуйте надходження тепла, коли випуклий злам має сріблясто-сірий колір.
5. Середня-стінка недостатньо проплавлена (холодне зварювання посередині).Посередині товщини стінки видно плоску сріблясто-сіру смугу з волокнистими краями після руйнування, спричиненого недостатньою потужністю зварювання для швидкості лінії або неповним скиданням розплавленого металу. Запобігання: збільшити потужність зварювального апарату, збільшити стискання, подовжити V-отвір або зменшити швидкість зварювання.
6. Клейке зварювання (холодне зварювання).Суглобові поверхні притиснуті одна до одної без справжнього зрощення. Цей дефект є найбільш небезпечним, оскільки він пропускає ультразвукові сигнали і не може бути виявлений електромагнітним тестуванням; розтріскується при сплющенні з плоским крихким зломом. Металографічне дослідження показує дуже вузьку зону термічного-впливу, відсутність білої лінії плавлення та невеликий кут підйому лінії потоку. Запобігання: використовуйте достатню потужність зварювання відповідно до матеріалу та швидкості, забезпечте повне стиснення та збільште ширину смуги.
7. Лите зварювання (крихке зварювання).Розплавлений метал залишається на поверхні плавлення замість того, щоб бути викинутим, залишаючи литий метал, що містить оксиди; злам плоский і крихкий і тріскається при розплющуванні. Профілактика: збільшити зварювальний розряд і ширину смуги.
8. Пористість (пінхоли).Пори на поверхні з'єднання викликані високою температурою зварювання при недостатньому розрядженні; перелом фіброзний з яскраво-білими плямами, розподіленими по ньому. Профілактика: зменшити підведення тепла при зварюванні та збільшити стиснення.
9. Зварювання стрибків.Регулярно розташовані дефекти з інтервалами, що дорівнюють частоті живлення 60 Гц, що з’являються у вигляді хвилястих розривів на зовнішній стінці. Профілактика: покращити фільтрацію зварювального струму, перевірити вхідну фазну напругу, перевірити валки та вали.
Практичний-аналіз першопричини
Дефекти у фактичному виробництві зазвичай є результатом кількох факторів. Вузький V-отвір не обов’язково спричиняє спалений оксид, якщо стиснення не є нижчим за звичайні вимоги, а невелике стиснення може виникнути через дещо вузьку ширину щілини, зношені інструменти або неправильне встановлення обладнання. Деякі причини лежать поза зоною зварювання: наприклад, кавітація в охолоджувальному насосі може призвести до того, що імпедер буде недостатньо-охолодженим, імпедер миттєво нагрівається, струм концентрується менше в отворі V-, і результатом буде холодне зварювання. Найефективнішою практикою є систематичне виявлення першопричин і запис робочих параметрів, таких як робоча ширина смуги, швидкість зварювання, потік і тиск охолоджуючої рідини, потік сітки та величина стиснення, а потім контролювати записи на наявність ненормальних коливань.
Профілактичний контроль якості
Більшість зварювальних дефектів можна пояснити неправильною установкою або регулюванням формувально-зварювального агрегату. Надійний виробничий план, щоденний моніторинг робочих записів, регулярне навчання-високочастотних зварників, покращене обрізання та обробка країв, правильне зберігання котушок і профілактичне технічне обслуговування інструментів – усе це зменшує кількість дефектів. Разом ці заходи забезпечують постійну якість шва та мінімізують брухт і доробку на-високочастотному зварному трубопроводі.
Часті запитання
Який-дефект високочастотного зварювання є найнебезпечнішим?Липке зварювання або холодне зварювання, оскільки з’єднання передає ультразвукові сигнали та проходить електромагнітне випробування, залишаючись незаплавленим, тому воно виявляється лише під час розплющування або під час експлуатації.
Про що свідчить кут підйому лінії струму металу?Він відображає ступінь осадки при зварюванні; дуже малий кут підйому є ознакою недостатнього стиснення і можливого холодного зварювання.
Чому вузький V-кут відкриття збільшує ризик включення?Коли кут нижче приблизно 4 градусів, розплавлений метал і оксиди не можуть бути повністю видалені через з’єднання, тому вони затримуються на поверхні плавлення у вигляді включень.
Чи можна усунути стрибок зварювання за допомогою технічного обслуговування машини?Переважно так. Зварювання стрибків пов’язане з фільтрацією струму та механічним станом, тому модернізація обладнання фільтрації струму, перевірка напруги вхідної фази та перевірка валків і валів усувають загальні причини.
Чому зона термічного-впливу темніша за основний метал?Вуглець дифундує до країв смуги під час зварювання; вуглець біля краю окислюється до CO або CO2, а залишок знеуглероженого заліза виглядає світлішим, тоді як зона, збагачена вуглецем-, виглядає темнішою в поясній-формі барабана навколо шва.
