Wie verhindert man Risse in der Schweißnaht hochfrequenzgeschweißter Rohre?

Bei hochfrequenz-längsgeschweißten Rohren(ERW-Stahlrohr) umfassen die Erscheinungsformen von Rissen lange Risse, lokale periodische Risse und unregelmäßige intermittierende Risse. Es gibt auch einige Stahlrohre, die nach dem Schweißen keine Risse an der Oberfläche aufweisen, nach dem Abflachen, Richten oder Wasserdruckprüfungen treten jedoch Risse auf.

Ursachen für Risse

1. Schlechte Qualität der Rohstoffe

Bei der Herstellung von geschweißten Rohren treten in der Regel Probleme mit großen Graten und zu großen Rohmaterialbreiten auf.
Wenn der Grat während des Schweißvorgangs nach außen zeigt, können leicht durchgehende und lange, intermittierende Risse entstehen.
Die Breite des Rohmaterials ist zu groß, das Quetschwalzenloch ist überfüllt und bildet eine geschweißte Pfirsichform, die äußeren Schweißspuren sind groß, die innere Schweißnaht ist klein oder nicht und es wird nach dem Richten reißen.

2. Zustand der Kanten-Eckverbindung

Der Eckverbindungszustand der Kante des Rohrrohlings ist ein häufiges Phänomen bei der Herstellung von geschweißten Rohren. Je kleiner der Rohrdurchmesser, desto härter ist die Eckverbindung.
Bei Eckverbindungen ist eine unzureichende Formanpassung Voraussetzung.
Die falsche Gestaltung des Quetschwalzengangs, die größere Außenkehle und der Höhenwinkel der Andruckwalze sind die entscheidenden Faktoren, die sich auf die Winkelverbindung auswirken.
Ein einzelner Radius kann Eckverbindungsprobleme, die durch eine schlechte Formgebung verursacht werden, nicht beseitigen. Erhöhen Sie die Quetschkraft, sonst verschleißt die Quetschwalze und wird im späteren Produktionsstadium elliptisch, was den scharfen pfirsichförmigen Schweißzustand verschlimmert und zu einer ernsthaften Eckverbindung führt.

Durch die Eckverbindung fließt der Großteil des Metalls an der Oberseite heraus und es kommt zu einem instabilen Schmelzprozess. Zu diesem Zeitpunkt kommt es zu starken Metallspritzern, die Schweißnaht wird überhitzt und die äußeren Grate werden heiß, unregelmäßig, groß und lassen sich nicht leicht zerkratzen. Wenn die Schweißgeschwindigkeit nicht richtig gesteuert wird, kommt es unweigerlich zu „Fehlschweißungen“ der Schweißnaht.

Der Außenwinkel der Quetschwalze ist groß, so dass der Rohrrohling in der Quetschwalze nicht vollständig gefüllt wird und sich der Kantenkontaktzustand von parallel in „V“-Form ändert und das Phänomen auftritt, dass die innere Schweißnaht nicht geschweißt wird .

Die Quetschwalze ist über längere Zeit verschlissen und das Grundlager ist verschlissen. Die beiden Wellen bilden einen Elevationswinkel, was zu einer unzureichenden Quetschkraft, einer vertikalen Ellipse und einem starken Winkeleingriff führt.

3. Unangemessene Auswahl der Prozessparameter

Zu den Prozessparametern der Herstellung hochfrequenzgeschweißter Rohre gehören Schweißgeschwindigkeit (Einheitsgeschwindigkeit), Schweißtemperatur (Hochfrequenzleistung), Schweißstrom (Hochfrequenzfrequenz), Extrusionskraft (Schleifwerkzeugkonstruktion und -material) und Öffnungswinkel (Schleifen). ) des Werkzeugs (Konstruktion und Material, Position der Induktionsspule), Induktor (Material der Spule, Wicklungsrichtung, Position) sowie Größe und Position des Widerstands.

(1) Hochfrequenzleistung (stabil und kontinuierlich), Schweißgeschwindigkeit, Schweißextrusionskraft und Öffnungswinkel sind die wichtigsten Prozessparameter, die angemessen aufeinander abgestimmt sein müssen, da sonst die Schweißqualität beeinträchtigt wird.

①Wenn die Geschwindigkeit zu hoch oder zu niedrig ist, führt dies zu Schweißundurchlässigkeit bei niedrigen Temperaturen und Überbrennen bei hohen Temperaturen, und die Schweißnaht reißt nach dem Abflachen.

②Wenn die Presskraft nicht ausreicht, kann das zu verschweißende Kantenmetall nicht vollständig zusammengedrückt werden, die in der Schweißnaht verbleibenden Verunreinigungen werden nicht leicht entfernt und die Festigkeit nimmt ab.

Wenn die Extrusionskraft zu groß ist, vergrößert sich der Metallflusswinkel, der Rückstand kann leicht ausgetragen werden, die Wärmeeinflusszone wird schmaler und die Schweißqualität wird verbessert. Wenn der Druck jedoch zu hoch ist, kommt es zu größeren Funken und Spritzern, wodurch das geschmolzene Oxid und ein Teil der Metall-Kunststoff-Schicht extrudiert werden und die Schweißnaht nach dem Zerkratzen dünner wird, wodurch die Festigkeit der Schweißnaht verringert wird.
Die richtige Extrusionskraft ist eine wichtige Voraussetzung für die Gewährleistung der Schweißqualität.

③Der Öffnungswinkel ist zu groß, was den Hochfrequenz-Proximity-Effekt verringert, den Wirbelstromverlust erhöht und die Schweißtemperatur verringert. Beim Schweißen mit der ursprünglichen Geschwindigkeit treten Risse auf;

Wenn der Öffnungswinkel zu klein ist, wird der Schweißstrom instabil und es kommt zu einer kleinen Explosion (intuitiv ein Entladungsphänomen) und zu Rissen an der Quetschstelle.

(2) Der Induktor (Spule) ist der Hauptteil des Schweißteils des hochfrequenzgeschweißten Rohrs. Der Spalt zwischen ihm und dem Rohrrohling sowie die Breite der Öffnung haben großen Einfluss auf die Schweißqualität.

① Der Spalt zwischen Induktor und Rohrrohling ist zu groß, was zu einem starken Abfall der Induktoreffizienz führt;
Wenn der Spalt zwischen dem Induktor und dem Rohrrohling zu klein ist, kann es leicht zu einer elektrischen Entladung zwischen dem Induktor und dem Rohrrohling kommen, was zu Schweißrissen führt, und es kann auch leicht zu einer Beschädigung des Rohrrohlings kommen.

② Wenn die Öffnungsweite des Induktors zu groß ist, verringert sich die Schweißtemperatur an der Stoßkante des Rohrrohlings. Wenn die Schweißgeschwindigkeit hoch ist, kann es nach dem Richten zu Fehlschweißungen und Rissen kommen.

Bei der Herstellung hochfrequenzgeschweißter Rohre gibt es viele Faktoren, die Schweißrisse verursachen, und auch die Präventionsmethoden sind unterschiedlich. Beim Hochfrequenz-Schweißprozess gibt es zu viele Variablen, und etwaige Verbindungsdefekte wirken sich letztlich auf die Schweißqualität aus.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Juli 2022