لوله فولادی درز مستقیم یک لوله فولادی با درز جوشی است که با جهت طولی لوله فولادی موازی است. معمولاً به لوله های فولادی جوش داده شده الکتریکی متریک، لوله های جدار نازک جوش داده شده الکتریکی، لوله های روغن خنک کننده ترانسفورماتور و غیره تقسیم می شوند. فرآیند تولید لوله های فولادی جوش داده شده با فرکانس بالا درز مستقیم دارای ویژگی های یک فرآیند نسبتا ساده و تولید مداوم سریع هستند. آنها به طور گسترده ای در ساخت و سازهای عمرانی، پتروشیمی، صنایع سبک و سایر بخش ها استفاده می شوند. بیشتر برای انتقال سیال کم فشار یا ساخت اجزای مختلف مهندسی و محصولات صنعتی سبک استفاده می شود.را

1. جریان فرآیند تولید لوله فولادی جوش داده شده با فرکانس بالا درز مستقیم

لوله فولادی جوش داده شده با درز مستقیم با نورد یک نوار بلند از نوار فولادی با مشخصات خاص به شکل لوله گرد از طریق یک واحد جوش فرکانس بالا و سپس جوش دادن درز مستقیم برای تشکیل یک لوله فولادی ساخته می شود. شکل لوله فولادی می تواند گرد، مربع یا خاص باشد که بستگی به اندازه و نورد بعد از جوش دارد. مواد اصلی لوله های فولادی جوش داده شده فولاد کم کربن و فولاد کم آلیاژ یا سایر مواد فولادی باσs≤300N/mm2 وσs≤500 نیوتن بر میلی متر مربعرا

2. جوشکاری با فرکانس بالا

جوشکاری فرکانس بالا بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی و اثر پوستی، اثر مجاورت و اثر حرارتی جریان گردابی بارهای AC در هادی است، به طوری که فولاد در لبه جوش به صورت موضعی به حالت مذاب گرم می شود. پس از اکسترود شدن توسط غلتک، جوش لب به لب بین کریستالی است. برای رسیدن به هدف جوشکاری ترکیب شده است. جوشکاری فرکانس بالا نوعی جوش القایی (یا جوشکاری تماسی با فشار) است. نیازی به پرکننده های جوش ندارد، پاشش جوش ندارد، دارای مناطق باریک متاثر از حرارت جوشکاری، شکل های جوشکاری زیبا و خواص مکانیکی جوش خوب است. بنابراین در تولید لوله های فولادی مورد توجه است. طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی.را

جوشکاری با فرکانس بالا لوله های فولادی از اثر پوستی و اثر مجاورت جریان متناوب استفاده می کند. پس از اینکه فولاد (نوار) ​​نورد شد و شکل گرفت، یک لوله دایره ای شکل با یک بخش شکسته تشکیل می شود که در داخل لوله نزدیک مرکز سیم پیچ القایی می چرخد. یا مجموعه ای از مقاومت ها (میله های مغناطیسی). مقاومت و دهانه لوله خالی یک حلقه القایی الکترومغناطیسی را تشکیل می دهند. تحت تاثیر اثر پوستی و اثر مجاورتی، لبه باز شدن لوله خالی یک اثر حرارتی قوی و متمرکز ایجاد می‌کند و لبه جوش را پس از گرم شدن سریع تا دمای مورد نیاز برای جوشکاری و اکسترود شدن توسط یک غلتک فشار، ایجاد می‌کند. فلز مذاب به پیوند بین دانه ای می رسد و پس از سرد شدن یک جوش لب به لب قوی ایجاد می کند.

3. واحد لوله جوش داده شده با فرکانس بالا

فرآیند جوشکاری فرکانس بالا لوله های فولادی درز مستقیم در واحدهای لوله جوش فرکانس بالا تکمیل می شود. واحدهای لوله جوشی با فرکانس بالا معمولاً شامل رول‌فرمینگ، جوشکاری با فرکانس بالا، اکستروژن، خنک‌کننده، اندازه‌گیری، برش اره پرنده و سایر اجزا هستند. قسمت جلویی دستگاه مجهز به یک حلقه ذخیره سازی است و انتهای عقب دستگاه مجهز به یک قاب چرخشی لوله فولادی است. بخش الکتریکی عمدتاً از یک ژنراتور فرکانس بالا، ژنراتور تحریک DC و دستگاه کنترل خودکار ابزار تشکیل شده است.

4. مدار تحریک فرکانس بالا

مدار تحریک فرکانس بالا (همچنین به عنوان مدار نوسان فرکانس بالا نیز شناخته می شود) از یک لوله الکترونی بزرگ و یک مخزن نوسان نصب شده در یک ژنراتور فرکانس بالا تشکیل شده است. از اثر تقویت لوله الکترونی استفاده می کند. هنگامی که لوله الکترون به رشته و آند متصل می شود، سیگنال خروجی آند به طور مثبت به دروازه برگشت داده می شود و یک حلقه نوسانی خود برانگیخته را تشکیل می دهد. اندازه فرکانس تحریک به پارامترهای الکتریکی (ولتاژ، جریان، ظرفیت و اندوکتانس) مخزن نوسان بستگی دارد.را

5. لوله فولادی درز مستقیم فرآیند جوشکاری فرکانس بالا

5.1 کنترل شکاف جوش

فولاد نوار به واحد لوله جوش داده می شود. پس از نورد شدن توسط غلتک های متعدد، فولاد نواری به تدریج رول می شود تا یک لوله دایره ای شکل با شکاف باز شود. مقدار کاهش غلتک اکستروژن را برای کنترل فاصله جوش بین 1 تا 3 میلی متر تنظیم کنید. و هر دو سر درگاه جوش را صاف کنید. اگر شکاف بیش از حد بزرگ باشد، اثر مجاورت کاهش می‌یابد، گرمای جریان گردابی ناکافی خواهد بود و پیوند بین بلوری جوش ضعیف می‌شود و در نتیجه گداخت یا ترک خوردگی ایجاد نمی‌شود. اگر شکاف خیلی کوچک باشد، اثر مجاورت افزایش می‌یابد و گرمای جوش خیلی زیاد می‌شود و باعث سوختن جوش می‌شود. یا جوش پس از اکسترود و نورد شدن یک گودال عمیق تشکیل می دهد که بر کیفیت سطح جوش تأثیر می گذارد.را

5.2 کنترل دمای جوش

دمای جوش عمدتاً تحت تأثیر توان حرارتی جریان گردابی فرکانس بالا است. با توجه به فرمول (2) می توان دریافت که توان حرارتی جریان گردابی فرکانس بالا عمدتاً تحت تأثیر فرکانس جریان است. توان حرارتی جریان گردابی با مجذور فرکانس تحریک جریان متناسب است و فرکانس تحریک جریان نیز به نوبه خود تحت تأثیر فرکانس تحریک است. اثرات ولتاژ، جریان، ظرفیت خازنی و اندوکتانس. فرمول فرکانس تحریک f=1/[2 استπ(CL)1/2]…(1) جایی که: فرکانس f-تحریک (Hz); ظرفیت C (F) در حلقه تحریک، ظرفیت = توان/ولتاژ. القایی L در حلقه تحریک، اندوکتانس = شار/جریان مغناطیسی. از فرمول بالا می توان دریافت که فرکانس تحریک با جذر ظرفیت و اندوکتانس در حلقه تحریک نسبت معکوس دارد یا با ریشه دوم ولتاژ و جریان نسبت مستقیم دارد. تا زمانی که ظرفیت و اندوکتانس در حلقه تغییر می کند، ولتاژ یا جریان القایی می تواند فرکانس تحریک را تغییر دهد و در نتیجه به هدف کنترل دمای جوش دست می یابد. برای فولاد کم کربن، دمای جوش در 1250 تا 1460 کنترل می شود℃، که می تواند نیاز نفوذ جوش ضخامت دیواره لوله 3 ~ 5 میلی متر را برآورده کند. علاوه بر این، دمای جوش را می توان با تنظیم سرعت جوش نیز به دست آورد. هنگامی که گرمای ورودی کافی نیست، لبه جوش گرم شده نمی تواند به دمای جوش برسد و ساختار فلز جامد باقی می ماند و در نتیجه همجوشی ناقص یا جوشکاری ناقص ایجاد می شود. هنگامی که گرمای ورودی کافی نیست، لبه جوش گرم شده از دمای جوش بیشتر می شود، در نتیجه سوزش بیش از حد یا قطرات مذاب باعث ایجاد سوراخ مذاب در جوش می شود.را

5.3 کنترل نیروی اکستروژن

پس از اینکه دو لبه لوله خالی تا دمای جوش گرم شدند، توسط غلتک فشاری فشرده می شوند تا دانه های فلزی مشترکی را تشکیل دهند که با یکدیگر نفوذ کرده و متبلور می شوند و در نهایت یک جوش قوی را تشکیل می دهند. اگر نیروی اکستروژن خیلی کم باشد، تعداد کریستال های رایج تشکیل شده کم خواهد بود، استحکام فلز جوش کاهش می یابد و ترک خوردگی پس از تنش رخ می دهد. اگر نیروی اکستروژن خیلی زیاد باشد، فلز مذاب از جوش خارج می‌شود که نه تنها کاهش می‌یابد، استحکام جوش کاهش می‌یابد و تعداد زیادی فرز داخلی و خارجی تولید می‌شود، حتی باعث ایجاد عیوب مانند درزهای دامان جوش.را

5.4 کنترل موقعیت سیم پیچ القایی فرکانس بالا

سیم پیچ القایی فرکانس بالا باید تا حد امکان نزدیک به موقعیت غلتک فشاری باشد. اگر سیم پیچ القایی دور از غلتک اکستروژن باشد، زمان گرمایش موثر طولانی تر خواهد بود، ناحیه متاثر از حرارت گسترده تر می شود و قدرت جوش کاهش می یابد. در مقابل، لبه جوش به اندازه کافی گرم نمی شود و پس از اکستروژن شکل ضعیفی پیدا می کند.را

5.5 مقاومت یک یا گروهی از میله های مغناطیسی مخصوص لوله های جوش داده شده است. سطح مقطع مقاومت معمولاً نباید کمتر از 70 درصد سطح مقطع قطر داخلی لوله فولادی باشد. عملکرد آن تشکیل یک حلقه القایی الکترومغناطیسی با سیم پیچ القایی، لبه درز جوش خالی لوله و میله مغناطیسی است. با ایجاد اثر مجاورتی، گرمای جریان گردابی در نزدیکی لبه جوش لوله خالی متمرکز می شود و باعث می شود لبه لوله خالی تا دمای جوش گرم شود. مقاومت با یک سیم فولادی به داخل لوله خالی کشیده می شود و موقعیت مرکزی آن باید نسبتاً نزدیک به مرکز غلتک اکستروژن ثابت شود. هنگامی که دستگاه روشن می شود، به دلیل حرکت سریع لوله خالی، مقاومت از اصطکاک دیواره داخلی لوله خالی متحمل ضرر زیادی می شود و نیاز به تعویض مکرر دارد.را

5.6 پس از جوشکاری و اکستروژن، اسکارهای جوش ایجاد می شود و باید برداشته شوند. روش تمیز کردن این است که ابزار را روی قاب ثابت کنید و با تکیه بر حرکت سریع لوله جوش داده شده، جای جوش را صاف کنید. سوراخ های داخل لوله های جوش داده شده معمولاً برداشته نمی شوند.را

6. الزامات فنی و بازرسی کیفیت لوله های جوشی با فرکانس بالا

طبق استاندارد GB3092 "لوله فولادی جوش داده شده برای حمل و نقل سیال کم فشار"، قطر اسمی لوله جوش داده شده 6 ~ 150 میلی متر است، ضخامت دیواره اسمی 2.0 ~ 6.0 میلی متر است، طول لوله جوش داده شده معمولا 4 ~ 10 میلی متر است. متر و می تواند در طول ثابت یا چند طول کارخانه مشخص شود. کیفیت سطح لوله های فولادی باید صاف باشد و ایراداتی مانند چین خوردگی، ترک، لایه لایه شدن و جوشکاری لبه ای مجاز نمی باشد. سطح لوله فولادی مجاز به داشتن عیوب جزئی مانند خراش، خراش، دررفتگی جوش، سوختگی و اسکار است که از انحراف منفی ضخامت دیواره بیشتر نباشد. ضخیم شدن ضخامت دیواره در محل جوش و وجود میله های جوش داخلی مجاز است. لوله‌های فولادی جوش داده شده باید تحت آزمایش‌های عملکرد مکانیکی، آزمایش‌های مسطح، و آزمایش‌های انبساط قرار گیرند و باید شرایط مندرج در استاندارد را برآورده کنند. لوله فولادی باید بتواند فشار داخلی خاصی را تحمل کند. در صورت لزوم، آزمایش فشار 2.5 مگاپاسکال باید انجام شود تا یک دقیقه نشتی نداشته باشد. استفاده از روش تشخیص عیب جریان گردابی به جای تست هیدرواستاتیک مجاز است. تشخیص عیب جریان گردابی توسط استاندارد GB7735 "روش بازرسی تشخیص عیب جریان گردابی برای لوله های فولادی" انجام می شود. روش تشخیص عیب جریان گردابی این است که پروب را بر روی قاب ثابت کنید، فاصله 3 تا 5 میلی‌متر بین تشخیص عیب و جوش را حفظ کنید و بر حرکت سریع لوله فولادی برای انجام یک اسکن جامع از جوش تکیه کنید. سیگنال تشخیص عیب به طور خودکار توسط آشکارساز عیب جریان گردابی پردازش و مرتب می شود. برای رسیدن به هدف تشخیص عیب. این یک لوله فولادی ساخته شده از صفحات فولادی یا نوارهای فولادی است که پیچ خورده و سپس جوش داده می شود. فرآیند تولید لوله های فولادی جوش داده شده ساده است، راندمان تولید بالا است، انواع و مشخصات زیادی وجود دارد و سرمایه گذاری تجهیزات کم است، اما استحکام کلی کمتر از لوله های فولادی بدون درز است. از دهه 1930، با توسعه سریع تولید نورد پیوسته فولاد نواری با کیفیت بالا و پیشرفت فناوری جوش و بازرسی، کیفیت جوش‌ها همچنان بهبود یافته است و انواع و مشخصات لوله‌های فولادی جوش داده شده روز به روز افزایش یافته است. ، جایگزینی لوله های فولادی ناتمام در زمینه های بیشتر و بیشتر. دوخت لوله فولادی. لوله های فولادی جوشی با توجه به شکل جوش به لوله های جوشی درز مستقیم و لوله های جوش مارپیچی تقسیم می شوند. فرآیند تولید لوله جوش داده شده درز مستقیم ساده است، راندمان تولید بالا است، هزینه کم است و توسعه سریع است. استحکام لوله های جوش مارپیچی معمولاً بیشتر از لوله های درز مستقیم است. لوله های جوشی با قطر بیشتر را می توان از بیلت های باریکتر و لوله های جوشی با قطرهای مختلف را نیز از بیلت هایی با همان عرض تولید کرد. با این حال، در مقایسه با لوله های درز مستقیم با همان طول، طول جوش 30 تا 100٪ افزایش می یابد و سرعت تولید کمتر است. پس از تشخیص عیب، لوله جوش داده شده به طول مشخص شده با اره پرنده بریده شده و از طریق یک قاب فلیپ از خط تولید خارج می شود. هر دو انتهای لوله فولادی باید دارای پخ صاف و علامت گذاری شوند و لوله های تمام شده باید قبل از خروج از کارخانه در بسته های شش ضلعی بسته بندی شوند.