La tubería de acero con costura recta es una tubería de acero con una costura soldada paralela a la dirección longitudinal de la tubería de acero. Generalmente se divide en tubos de acero soldados eléctricamente métricos, tubos de paredes delgadas soldados eléctricamente, tubos de aceite de enfriamiento de transformadores, etc. Proceso de producción Los tubos de acero soldados por alta frecuencia con costura recta tienen las características de un proceso relativamente simple y una producción rápida y continua. Se utilizan ampliamente en construcción civil, petroquímica, industria ligera y otros departamentos. Se utiliza principalmente para transportar fluidos a baja presión o para fabricar diversos componentes de ingeniería y productos industriales ligeros.​

1. Flujo del proceso de producción de tubos de acero soldados por alta frecuencia con costura recta

La tubería de acero soldada con costura recta se fabrica enrollando una tira larga de tira de acero de una determinada especificación en forma de tubo redondo a través de una unidad de soldadura de alta frecuencia y luego soldando la costura recta para formar una tubería de acero. La forma de la tubería de acero puede ser redonda, cuadrada o de forma especial, lo que depende del tamaño y del laminado después de la soldadura. Los principales materiales de los tubos de acero soldados son acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación u otros materiales de acero conσs≤300N/mm2, yσs≤500N/mm2.​

2. Soldadura de alta frecuencia

La soldadura de alta frecuencia se basa en el principio de inducción electromagnética y el efecto superficial, el efecto de proximidad y el efecto térmico de corrientes parásitas de las cargas de CA en el conductor, de modo que el acero en el borde de la soldadura se calienta localmente hasta un estado fundido. Después de ser extruida por el rodillo, la soldadura a tope es intercristalina. Combinado para lograr el propósito de soldar. La soldadura de alta frecuencia es un tipo de soldadura por inducción (o soldadura por contacto a presión). No requiere rellenos de soldadura, no tiene salpicaduras de soldadura, tiene zonas estrechas afectadas por el calor de soldadura, hermosas formas de soldadura y buenas propiedades mecánicas de soldadura. Por lo tanto, se prefiere en la producción de tubos de acero. Amplia gama de aplicaciones.​

La soldadura de alta frecuencia de tubos de acero utiliza el efecto superficial y el efecto de proximidad de la corriente alterna. Después de laminar y formar el acero (tira), se forma un tubo circular con una sección rota, que gira dentro del tubo cerca del centro de la bobina de inducción. O un conjunto de resistencias (varillas magnéticas). La resistencia y la abertura del tubo en bruto forman un bucle de inducción electromagnética. Bajo la acción del efecto piel y el efecto de proximidad, el borde de la abertura del tubo en bruto produce un efecto térmico fuerte y concentrado, lo que hace que el borde de la soldadura. Después de calentarse rápidamente a la temperatura requerida para soldar y extruirse mediante un rodillo de presión, el El metal fundido logra una unión intergranular y forma una fuerte soldadura a tope después del enfriamiento.

3. Unidad de tubería soldada por alta frecuencia

El proceso de soldadura de alta frecuencia de tubos de acero con costura recta se completa en unidades de tubos soldados por alta frecuencia. Las unidades de tubos soldados por alta frecuencia generalmente consisten en perfilado, soldadura de alta frecuencia, extrusión, enfriamiento, dimensionamiento, corte con sierra volante y otros componentes. El extremo frontal de la unidad está equipado con un bucle de almacenamiento y el extremo trasero de la unidad está equipado con un marco giratorio de tubo de acero; La parte eléctrica consta principalmente de un generador de alta frecuencia, un generador de excitación de CC y un dispositivo de control automático del instrumento.

4. Circuito de excitación de alta frecuencia.

El circuito de excitación de alta frecuencia (también conocido como circuito de oscilación de alta frecuencia) está compuesto por un gran tubo de electrones y un tanque de oscilación instalado en un generador de alta frecuencia. Utiliza el efecto de amplificación del tubo de electrones. Cuando el tubo de electrones está conectado al filamento y al ánodo, la señal de salida del ánodo se retroalimenta positivamente a la puerta, formando un bucle de oscilación autoexcitado. El tamaño de la frecuencia de excitación depende de los parámetros eléctricos (voltaje, corriente, capacitancia e inductancia) del tanque de oscilación.​

5. Proceso de soldadura de alta frecuencia de tubos de acero con costura recta

5.1 Control del espacio de soldadura

La banda de acero se introduce en la unidad de tubos soldados. Después de ser laminada por múltiples rodillos, la tira de acero se enrolla gradualmente para formar un tubo circular en bruto con un espacio de apertura. Ajuste la cantidad de reducción del rodillo de extrusión para controlar el espacio de soldadura entre 1 y 3 mm. Y haga que ambos extremos del puerto de soldadura queden al ras. Si el espacio es demasiado grande, el efecto de proximidad se reducirá, el calor de las corrientes parásitas será insuficiente y la unión entre cristales de la soldadura será deficiente, lo que dará como resultado una falta de fusión o agrietamiento. Si el espacio es demasiado pequeño, el efecto de proximidad aumentará y el calor de soldadura será demasiado alto, provocando que la soldadura se queme; o la soldadura formará un hoyo profundo después de ser extruida y laminada, lo que afectará la calidad de la superficie de la soldadura.​

5.2 Control de temperatura de soldadura

La temperatura de soldadura se ve afectada principalmente por la potencia térmica de las corrientes parásitas de alta frecuencia. Según la fórmula (2), se puede ver que la potencia térmica de las corrientes parásitas de alta frecuencia se ve afectada principalmente por la frecuencia de la corriente. La potencia térmica de la corriente parásita es proporcional al cuadrado de la frecuencia de excitación actual, y la frecuencia de excitación actual a su vez se ve afectada por la frecuencia de excitación. Los efectos del voltaje, la corriente, la capacitancia y la inductancia. La fórmula de la frecuencia de excitación es f=1/[2π(CL)1/2]…(1) Donde: f-frecuencia de excitación (Hz); C-capacitancia (F) en el circuito de excitación, capacitancia = potencia/voltaje; L-inductancia en el bucle de excitación, inductancia = flujo magnético/corriente. De la fórmula anterior se puede ver que la frecuencia de excitación es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la capacitancia y la inductancia en el bucle de excitación, o directamente proporcional a la raíz cuadrada del voltaje y la corriente. Siempre que cambien la capacitancia y la inductancia en el bucle, el voltaje o la corriente inductiva pueden cambiar la frecuencia de excitación, logrando así el propósito de controlar la temperatura de soldadura. Para acero con bajo contenido de carbono, la temperatura de soldadura se controla a 1250 ~ 1460℃, que puede cumplir con el requisito de penetración de soldadura de un espesor de pared de tubería de 3 ~ 5 mm. Además, la temperatura de soldadura también se puede alcanzar ajustando la velocidad de soldadura. Cuando el calor de entrada es insuficiente, el borde de soldadura calentado no puede alcanzar la temperatura de soldadura y la estructura metálica permanece sólida, lo que resulta en una fusión o soldadura incompleta; cuando el calor de entrada es insuficiente, el borde de soldadura calentado excede la temperatura de soldadura, lo que resulta en una quema excesiva o gotas fundidas que harán que la soldadura forme un agujero fundido.​

5.3 Control de la fuerza de extrusión

Después de que los dos bordes del tubo en bruto se calientan a la temperatura de soldadura, el rodillo exprimido los aprieta para formar granos de metal comunes que penetran y cristalizan entre sí, formando eventualmente una soldadura fuerte. Si la fuerza de extrusión es demasiado pequeña, la cantidad de cristales comunes formados será pequeña, la resistencia del metal de soldadura disminuirá y se producirán grietas después de la tensión; si la fuerza de extrusión es demasiado grande, el metal fundido saldrá de la soldadura, lo que no solo reducirá la resistencia de la soldadura, sino que también se producirá una gran cantidad de rebabas internas y externas, causando incluso defectos como soldar costuras superpuestas.​

5.4 Control de la posición de la bobina de inducción de alta frecuencia

La bobina de inducción de alta frecuencia debe estar lo más cerca posible de la posición del rodillo exprimidor. Si la bobina de inducción está lejos del rodillo de extrusión, el tiempo de calentamiento efectivo será mayor, la zona afectada por el calor será más amplia y la resistencia de la soldadura disminuirá; por el contrario, el borde de la soldadura no se calentará lo suficiente y la forma será deficiente después de la extrusión.​

5.5 La resistencia es una o un grupo de varillas magnéticas especiales para tuberías soldadas. El área de la sección transversal de la resistencia normalmente no debe ser inferior al 70% del área de la sección transversal del diámetro interior de la tubería de acero. Su función es formar un bucle de inducción electromagnética con la bobina de inducción, el borde de la costura de soldadura en bruto del tubo y la varilla magnética. , produciendo un efecto de proximidad, el calor de la corriente parásita se concentra cerca del borde de la soldadura del tubo en bruto, lo que hace que el borde del tubo en bruto se caliente a la temperatura de soldadura. La resistencia se arrastra dentro del tubo en bruto con un alambre de acero, y su posición central debe quedar relativamente fija cerca del centro del rodillo de extrusión. Cuando se enciende la máquina, debido al rápido movimiento del tubo en bruto, la resistencia sufre una gran pérdida por la fricción de la pared interior del tubo en bruto y debe reemplazarse con frecuencia.​

5.6 Después de la soldadura y la extrusión, se producirán cicatrices de soldadura que deberán eliminarse. El método de limpieza consiste en fijar la herramienta al marco y confiar en el movimiento rápido del tubo soldado para suavizar la cicatriz de soldadura. Las rebabas dentro de los tubos soldados generalmente no se eliminan.​

6. Requisitos técnicos e inspección de calidad de tuberías soldadas por alta frecuencia.

Según el estándar GB3092 "Tubo de acero soldado para transporte de fluidos a baja presión", el diámetro nominal del tubo soldado es de 6~150 mm, el espesor de pared nominal es de 2,0~6,0 mm, la longitud del tubo soldado suele ser de 4~10 metros y se puede especificar en longitud fija o longitudes múltiples de fábrica. La calidad de la superficie de las tuberías de acero debe ser lisa y no se permiten defectos como plegados, grietas, delaminación y soldadura por solape. Se permite que la superficie de la tubería de acero tenga defectos menores como rayones, rayones, dislocaciones de soldadura, quemaduras y cicatrices que no excedan la desviación negativa del espesor de la pared. Se permite el engrosamiento del espesor de la pared en la soldadura y la presencia de barras de soldadura internas. Las tuberías de acero soldadas deben someterse a pruebas de desempeño mecánico, pruebas de aplanamiento y pruebas de expansión, y deben cumplir con los requisitos estipulados en la norma. La tubería de acero debe poder soportar una determinada presión interna. Si es necesario, se debe realizar una prueba de presión de 2,5 MPa para evitar fugas durante un minuto. Está permitido utilizar el método de detección de fallas por corrientes parásitas en lugar de la prueba hidrostática. La detección de fallas por corrientes de Foucault se lleva a cabo mediante el estándar GB7735 "Método de inspección de detección de fallas por corrientes de Foucault para tuberías de acero". El método de detección de fallas por corrientes parásitas consiste en fijar la sonda en el marco, mantener una distancia de 3 a 5 mm entre la detección de fallas y la soldadura, y confiar en el movimiento rápido de la tubería de acero para realizar un escaneo completo de la soldadura. La señal de detección de fallas es procesada y clasificada automáticamente por el detector de fallas de corrientes parásitas. Para lograr el propósito de detección de fallas. Es una tubería de acero hecha de placas de acero o tiras de acero que se curvan y luego se sueldan. El proceso de producción de tubos de acero soldados es simple, la eficiencia de producción es alta, hay muchas variedades y especificaciones y la inversión en equipo es pequeña, pero la resistencia general es menor que la de los tubos de acero sin costura. Desde la década de 1930, con el rápido desarrollo de la producción laminada continua de flejes de acero de alta calidad y el avance de la tecnología de soldadura e inspección, la calidad de las soldaduras ha seguido mejorando y las variedades y especificaciones de los tubos de acero soldados han aumentado día a día. , reemplazando los tubos de acero sin terminar en cada vez más campos. Tubería de acero para coser. Los tubos de acero soldados se dividen en tubos soldados con costura recta y tubos soldados en espiral según la forma de la soldadura. El proceso de producción de tubos soldados con costura recta es simple, la eficiencia de producción es alta, el costo es bajo y el desarrollo es rápido. La resistencia de los tubos soldados en espiral es generalmente mayor que la de los tubos soldados con costura recta. Se pueden producir tubos soldados con diámetros mayores a partir de palanquillas más estrechas, y también se pueden producir tubos soldados de diferentes diámetros a partir de palanquillas del mismo ancho. Sin embargo, en comparación con los tubos de costura recta de la misma longitud, la longitud de la soldadura aumenta entre un 30% y un 100% y la velocidad de producción es menor. Después de detectar el defecto, el tubo soldado se corta a la longitud especificada con una sierra voladora y se retira de la línea de producción mediante un marco abatible. Ambos extremos de la tubería de acero deben estar biselados y marcados, y las tuberías terminadas deben empaquetarse en paquetes hexagonales antes de salir de fábrica.