تحليل عوامل العملية التي تؤثر على الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم عالي التردد

تشمل معلمات العملية الرئيسية للأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم عالية التردد مدخلات حرارة اللحام، وضغط اللحام، وسرعة اللحام، وزاوية الفتح، وموضع وحجم ملف الحث، وموضع المعاوقة، وما إلى ذلك. هذه المعلمات لها تأثير كبير على تحسين الجودة وكفاءة الإنتاج وقدرة الوحدة للأنابيب الملحومة عالية التردد. إن مطابقة المعلمات المختلفة بشكل جيد يمكن أن يمكّن الشركات المصنعة من الحصول على فوائد اقتصادية كبيرة.

1. لحام مدخلات الحرارة
في لحام الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم عالي التردد، تحدد قوة اللحام مقدار حرارة دخل اللحام. عندما تكون الظروف الخارجية مؤكدة والحرارة المدخلة غير كافية، لا يمكن لحافة الشريط الفولاذي المسخن أن تصل إلى درجة حرارة اللحام وتظل تحتفظ بهيكل صلب لتشكيل لحام بارد أو حتى تفشل في الاندماج. غير مندمج بسبب قلة مدخلات حرارة اللحام. أثناء الكشف، عادة ما تتجلى هذه الحالة غير المندمجة في اختبار التسطيح غير المؤهل، أو انفجار الأنابيب الفولاذية أثناء اختبار ضغط الماء، أو تكسير اللحام أثناء استقامة الأنابيب الفولاذية، وهو عيب أكثر خطورة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مدخلات حرارة اللحام سوف تتأثر أيضًا بجودة حافة الشريط. على سبيل المثال، عندما يكون هناك نتوءات على حافة الشريط، فإن نتوءات سوف تسبب شرارة قبل دخول نقطة لحام أسطوانة الضغط، مما يؤدي إلى فقدان طاقة اللحام وانخفاض مدخلات الحرارة، وبالتالي تشكيل لحام غير منصهر أو بارد. عندما تكون حرارة الإدخال مرتفعة جدًا، تتجاوز حافة الشريط المسخن درجة حرارة اللحام، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة أو حتى الاحتراق الزائد. سوف يتشقق اللحام أيضًا بعد تعرضه للإجهاد، وفي بعض الأحيان يتناثر المعدن المنصهر ويشكل ثقوبًا بسبب انهيار اللحام. تتجلى ثقوب الرمل والثقوب الناتجة عن مدخلات الحرارة المفرطة بشكل أساسي في اختبار التسطيح غير المؤهل بزاوية 90 درجة، واختبار التأثير غير المؤهل، وانفجار الأنابيب الفولاذية أو تسربها أثناء اختبار ضغط الماء.

2. ضغط اللحام (التخفيض)
يعد ضغط اللحام أحد المعالم الرئيسية لعملية اللحام. بعد تسخين حافة الشريط إلى درجة حرارة اللحام، يتم دمج ذرات المعدن تحت قوة البثق لأسطوانة الضغط لتشكيل اللحام. يؤثر حجم ضغط اللحام على قوة ومتانة اللحام. إذا كان ضغط اللحام المطبق صغيرًا جدًا، فلا يمكن دمج حافة اللحام بالكامل، ولا يمكن تفريغ أكاسيد المعدن المتبقية في اللحام وتشكيل شوائب، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة الشد للحام ويكون اللحام عرضة للتآكل. التشقق بعد الإجهاد. إذا كان ضغط اللحام المطبق كبيرًا جدًا، فسيتم ضغط معظم المعدن الذي يصل إلى درجة حرارة اللحام، مما لا يقلل من قوة اللحام وصلابته فحسب، بل ينتج أيضًا عيوب مثل نتوءات داخلية وخارجية مفرطة أو لحام لفة. يتم قياس ضغط اللحام بشكل عام والحكم عليه من خلال تغيير قطر الأنبوب الفولاذي قبل وبعد أسطوانة البثق وحجم وشكل النتوءات. تأثير قوة قذف اللحام على شكل النتوءات. إذا كان قذف اللحام كبيرًا جدًا، يكون الترشيش كبيرًا والمعدن المنصهر المبثوق كبيرًا، وتكون النتوءات كبيرة ومقلوبة على جانبي اللحام؛ إذا كان البثق صغيرًا جدًا، فلن يكون هناك أي تناثر تقريبًا، وتكون النتوءات صغيرة ومتراكمة؛ عندما يكون البثق معتدلاً، تكون النتوءات المبثوقة في وضع مستقيم، ويتم التحكم في الارتفاع بشكل عام عند 2.5 ~ 3 مم. إذا تم التحكم في قذف اللحام بشكل صحيح، فإن زاوية انسيابية المعدن للحام تكون متناظرة لأعلى ولأسفل، ولليسار ولليمين، وتكون الزاوية من 55 درجة إلى 65 درجة. يعمل المعدن على تبسيط شكل اللحام عندما يتم التحكم في البثق بشكل صحيح.

3. سرعة اللحام
تعد سرعة اللحام أيضًا أحد المعالم الرئيسية لعملية اللحام. يتعلق الأمر بنظام التسخين وسرعة تشوه اللحام وسرعة تبلور ذرة المعدن. بالنسبة للحام عالي التردد، تتحسن جودة اللحام مع زيادة سرعة اللحام. وذلك لأن تقصير وقت التسخين يجعل عرض منطقة تسخين الحافة أضيق ويقصر وقت تكوين أكسيد المعدن. إذا تم تقليل سرعة اللحام، فلن تصبح منطقة التسخين أوسع فقط، أي أن منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة تصبح أوسع، ولكن أيضًا يتغير عرض منطقة الانصهار مع تغير حرارة الإدخال، ويتشكل نتوء داخلي أكبر. عرض خط الانصهار بسرعات لحام مختلفة. عند اللحام بسرعة منخفضة، سيكون اللحام صعبًا بسبب الانخفاض المقابل في حرارة الإدخال. وفي الوقت نفسه، من السهل التسبب في سلسلة من العيوب بسبب جودة حافة اللوحة والعوامل الخارجية الأخرى، مثل مغناطيسية المعاوقة وحجم زاوية الفتح. لذلك عند اللحام بتردد عالي يجب اختيار أسرع سرعة لحام قدر الإمكان حسب مواصفات المنتج ضمن الشروط التي تسمح بها سعة الوحدة ومعدات اللحام.

4. زاوية الافتتاح
تسمى زاوية الفتح أيضًا بزاوية اللحام V، والتي تشير إلى زاوية حافة الشريط قبل أسطوانة البثق، كما هو موضح في الشكل 6. عادة، تتراوح زاوية الفتح بين 3 درجات و6 درجات. يتم تحديد حجم زاوية الفتح بشكل أساسي من خلال موضع بكرة التوجيه وسمك لوح التوجيه. حجم الزاوية V له تأثير كبير على ثبات اللحام وجودة اللحام. عندما يتم تقليل زاوية V، سيتم تقليل المسافة بين حواف الشريط، وبالتالي تعزيز تأثير القرب للتيار عالي التردد، والذي يمكن أن يقلل من قوة اللحام، ويزيد من سرعة اللحام، ويحسن الإنتاجية. ستؤدي زاوية الفتح الصغيرة جدًا إلى اللحام المبكر، أي أن نقطة اللحام يتم ضغطها ودمجها قبل الوصول إلى درجة الحرارة، مما يجعل من السهل تكوين عيوب مثل الشوائب واللحام البارد في اللحام، مما يقلل من جودة اللحام. على الرغم من أن زيادة زاوية V تزيد من استهلاك الطاقة، إلا أنها يمكن أن تضمن استقرار تسخين حافة الشريط في ظل ظروف معينة، وتقليل فقدان حرارة الحافة، وتقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة. في الإنتاج الفعلي، لضمان جودة اللحام، يتم التحكم في الزاوية V بشكل عام عند 4 درجات إلى 5 درجات.

5. حجم وموضع ملف الحث
يعد الملف التعريفي أداة مهمة في اللحام التعريفي عالي التردد، ويؤثر حجمه وموضعه بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج. تتناسب الطاقة المنقولة بواسطة الملف التعريفي إلى الأنبوب الفولاذي مع مربع الفجوة الموجودة على سطح الأنبوب الفولاذي. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، ستنخفض كفاءة الإنتاج بشكل حاد. إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، فمن السهل أن تشتعل بسطح الأنبوب الفولاذي أو تتلف برأس الأنبوب الفولاذي. عادةً، يتم تحديد الفجوة بين السطح الداخلي لملف الحث وجسم الأنبوب لتكون حوالي 10 مم. يتم اختيار عرض الملف التعريفي وفقًا للقطر الخارجي للأنبوب الفولاذي. إذا كان الملف التعريفي واسعًا جدًا، فسوف ينخفض ​​محاثته، كما سينخفض ​​جهد المستشعر، وستنخفض طاقة الخرج؛ إذا كان الملف التعريفي ضيقًا جدًا، فستزداد طاقة الخرج، لكن الفقد النشط للأنبوب الخلفي والملف التعريفي سيزداد أيضًا. بشكل عام، عرض الملف التعريفي يكون أكثر ملاءمة من 1 إلى 1.5D (D هو القطر الخارجي للأنبوب الفولاذي). المسافة من الطرف الأمامي لملف الحث إلى مركز أسطوانة البثق تساوي أو تزيد قليلاً عن قطر الأنبوب، أي أن 1 إلى 1.2D أكثر ملاءمة. إذا كانت المسافة كبيرة جدًا، فسيتم تقليل تأثير القرب لزاوية الفتح، مما يؤدي إلى مسافة تسخين طويلة الحافة، بحيث لا يمكن لنقطة اللحام الحصول على درجة حرارة لحام أعلى؛ إذا كانت المسافة صغيرة جدًا، فإن أسطوانة البثق سوف تولد حرارة تحريضية أعلى، مما يقلل من عمر الخدمة.

6. دور وموقع المعاوقة
يتم استخدام شريط المعاوقة المغناطيسي لتقليل التيار عالي التردد المتدفق إلى الجزء الخلفي من الأنبوب الفولاذي مع تركيز التيار وتسخين الزاوية V للشريط الفولاذي لضمان عدم فقدان الحرارة بسبب تسخين الأنبوب جسم. إذا لم يكن التبريد في مكانه، فإن الشريط المغناطيسي سوف يتجاوز درجة حرارة كوري (حوالي 300 درجة مئوية) ويفقد المغناطيسية. إذا لم تكن هناك مقاومة، فإن التيار والحرارة المستحثة سوف تتوزع حول جسم الأنبوب بالكامل، مما يزيد من قوة اللحام ويسبب ارتفاع درجة حرارة جسم الأنبوب. التأثير الحراري لوجود أو عدم وجود مقاومة في الأنبوب الفارغ. إن وضع المعاوقة له تأثير كبير على سرعة اللحام وكذلك على جودة اللحام. لقد أثبتت الممارسة أنه عندما تكون النهاية الأمامية للمقاومة عند الخط المركزي لأسطوانة البثق تمامًا، فإن نتائج التسطيح. عندما يتجاوز الخط المركزي لأسطوانة البثق ويمتد إلى جانب آلة التحجيم، سيتم تقليل نتيجة التسطيح بشكل كبير. عندما لا يصل إلى الخط المركزي ولكن على جانب أسطوانة التوجيه، ستنخفض قوة اللحام. الموقف هو أن يتم وضع المعاوقة في الأنبوب الفارغ تحت المحث، ويتزامن رأسه مع الخط المركزي لأسطوانة البثق أو يتم ضبطه من 20 إلى 40 ملم في اتجاه التشكيل، مما قد يؤدي إلى زيادة المعاوقة الخلفية في الأنبوب، تقليل فقدان التيار المتداول، وتقليل قوة اللحام.

7. الاستنتاج
(1) التحكم المعقول في مدخلات حرارة اللحام يمكن أن يحصل على جودة لحام أعلى.
(2) من الأنسب التحكم في حجم البثق عند 2.5 ~ 3 مم. تكون النتوءات المبثوقة في وضع مستقيم ويمكن أن يحصل اللحام على صلابة أعلى وقوة شد.
(3) التحكم في زاوية اللحام V عند 4°~5° والإنتاج بسرعة لحام أعلى قدر الإمكان في ظل الظروف التي تسمح بها سعة الوحدة ومعدات اللحام يمكن أن يقلل من حدوث بعض العيوب والحصول على جودة لحام جيدة.
(4) عرض ملف الحث هو 1~1.5D من القطر الخارجي للأنبوب الفولاذي والمسافة من مركز أسطوانة البثق هي 1~1.2D، مما يمكن أن يحسن كفاءة الإنتاج بشكل فعال.
(5) تأكد من أن الطرف الأمامي للمقاومة يقع تمامًا عند الخط المركزي لأسطوانة البثق، والتي يمكن أن تحصل على قوة شد لحام أعلى وتأثير تسطيح جيد.