Čelična cijev s ravnim šavom je čelična cijev sa zavarenim šavom koji je paralelan s uzdužnim smjerom čelične cijevi. Obično se dijele na metričke električno zavarene čelične cijevi, električno zavarene cijevi tankih stijenki, cijevi za rashladno ulje transformatora, itd. Proizvodni proces Visokofrekventno zavarene čelične cijevi s ravnim šavom imaju karakteristike relativno jednostavnog procesa i brze kontinuirane proizvodnje. Naširoko se koriste u građevinarstvu, petrokemiji, lakoj industriji i drugim odjelima. Uglavnom se koristi za transport niskotlačne tekućine ili se izrađuje u razne inženjerske komponente i proizvode lake industrije.​

1. Tijek proizvodnog procesa visokofrekventno zavarene čelične cijevi ravnog šava

Zavarena čelična cijev s ravnim šavom izrađuje se valjanjem dugačke trake čelične trake određene specifikacije u okrugli oblik cijevi kroz jedinicu za visokofrekventno zavarivanje, a zatim zavarivanjem ravnog šava u čeličnu cijev. Oblik čelične cijevi može biti okrugli, kvadratni ili posebnog oblika, što ovisi o dimenzioniranju i valjanju nakon zavarivanja. Glavni materijali zavarenih čeličnih cijevi su čelik s niskim udjelom ugljika i niskolegirani čelik ili drugi čelični materijali sσs≤300N/mm2, iσs≤500N/mm2.​

2. Visokofrekventno zavarivanje

Visokofrekventno zavarivanje temelji se na principu elektromagnetske indukcije i skin efektu, efektu blizine i toplinskom učinku vrtložne struje izmjeničnog naboja u vodiču tako da se čelik na rubu zavara lokalno zagrijava do rastaljenog stanja. Nakon što ga valjkom istisne, sučeoni zavar je međukristaliničan. Kombinirano za postizanje svrhe zavarivanja. Visokofrekventno zavarivanje je vrsta indukcijskog zavarivanja (ili kontaktnog zavarivanja). Ne zahtijeva punila za zavarivanje, nema prskanja pri zavarivanju, ima uske zone utjecaja topline zavarivanja, lijepe oblike zavarivanja i dobra mehanička svojstva zavarivanja. Stoga je favoriziran u proizvodnji čeličnih cijevi. Širok raspon primjena.​

Visokofrekventno zavarivanje čeličnih cijevi koristi skin efekt i učinak blizine izmjenične struje. Nakon što se čelik (traka) valja i oblikuje, formira se kružna cijev s isprekidanim presjekom, koja se okreće unutar cijevi blizu središta indukcijskog svitka. Ili set otpornika (magnetske šipke). Otpornik i otvor slijepe cijevi čine elektromagnetsku indukcijsku petlju. Pod djelovanjem efekta kože i efekta blizine, rub otvora slijepe cijevi proizvodi snažan i koncentriran toplinski učinak, čineći rub zavara Nakon što se brzo zagrije na temperaturu potrebnu za zavarivanje i istisne pritisnim valjkom, rastaljeni metal postiže intergranularnu vezu i nakon hlađenja stvara jak sučeoni zavar.

3. Jedinica visokofrekventne zavarene cijevi

Proces visokofrekventnog zavarivanja čeličnih cijevi s ravnim šavom dovršen je u jedinicama za visokofrekventno zavarene cijevi. Jedinice visokofrekventno zavarenih cijevi obično se sastoje od valjanja, visokofrekventnog zavarivanja, ekstruzije, hlađenja, dimenzioniranja, rezanja letećom pilom i drugih komponenti. Prednji kraj jedinice opremljen je petljom za skladištenje, a stražnji kraj jedinice opremljen je okvirom za okretanje čeličnih cijevi; Električni dio se uglavnom sastoji od visokofrekventnog generatora, istosmjernog generatora pobude i uređaja za automatsko upravljanje instrumentom.

4. Visokofrekventni uzbudni krug

Visokofrekventni pobudni krug (također poznat kao visokofrekventni oscilacijski krug) sastoji se od velike elektronske cijevi i oscilacijskog spremnika ugrađenog u visokofrekventni generator. Koristi učinak pojačanja elektronske cijevi. Kada je elektronska cijev spojena na žarnu nit i anodu, izlazni signal anode se pozitivno vraća natrag na vrata, tvoreći samopobuđenu oscilacijsku petlju. Veličina frekvencije pobude ovisi o električnim parametrima (napon, struja, kapacitet i induktivitet) spremnika titranja.​

5. Visokofrekventni postupak zavarivanja ravnih čeličnih cijevi

5.1 Kontrola razmaka zavara

Čelična traka se dovodi u jedinicu zavarene cijevi. Nakon valjanja na više valjaka, čelična traka se postupno smota kako bi se formirala kružna cijev s praznim otvorom. Podesite količinu redukcije valjka za istiskivanje kako biste kontrolirali zavareni razmak između 1 i 3 mm. I neka oba kraja otvora za zavarivanje budu u ravnini. Ako je razmak prevelik, učinak blizine bit će smanjen, toplina vrtložnih struja bit će nedovoljna, a međukristalno spajanje zavara bit će loše, što će rezultirati nedostatkom taljenja ili pucanjem. Ako je razmak premali, učinak blizine će se povećati i toplina zavarivanja će biti previsoka, uzrokujući pregaranje zavara; ili će zavar formirati duboku jamu nakon ekstrudiranja i valjanja, što utječe na kvalitetu površine zavara.​

5.2 Kontrola temperature zavarivanja

Na temperaturu zavarivanja uglavnom utječe toplinska snaga visokofrekventne vrtložne struje. Prema formuli (2), može se vidjeti da na toplinsku snagu visokofrekventnih vrtložnih struja uglavnom utječe trenutna frekvencija. Toplinska snaga vrtložnih struja proporcionalna je kvadratu trenutne frekvencije pobude, a na frekvenciju pobude struje utječe frekvencija pobude. Učinci napona, struje, kapaciteta i induktiviteta. Formula frekvencije uzbude je f=1/[2π(CL)1/2]…(1) Gdje je: f-pobudna frekvencija (Hz); C-kapacitivnost (F) u pobudnoj petlji, kapacitivnost = snaga/napon; L-induktivitet u uzbudnoj petlji, induktivitet = magnetski tok/struja. Iz gornje formule se vidi da je frekvencija pobude obrnuto proporcionalna kvadratnom korijenu kapacitivnosti i induktiviteta u uzbudnoj petlji, odnosno izravno proporcionalna kvadratnom korijenu napona i struje. Sve dok se kapacitet i induktivitet u petlji mijenjaju, induktivni napon ili struja mogu promijeniti frekvenciju pobude, čime se postiže svrha kontrole temperature zavarivanja. Za niskougljični čelik, temperatura zavarivanja je kontrolirana na 1250~1460℃, koji može ispuniti zahtjev za prodiranje zavarivanjem od 3~5 mm debljine stijenke cijevi. Osim toga, temperatura zavarivanja može se postići i podešavanjem brzine zavarivanja. Kada je ulazna toplina nedovoljna, zagrijani rub zavara ne može postići temperaturu zavarivanja, a metalna struktura ostaje čvrsta, što rezultira nepotpunim stapanjem ili nepotpunim zavarivanjem; kada je ulazna toplina nedovoljna, zagrijani rub zavara premašuje temperaturu zavarivanja, što dovodi do Pregorjevanja ili rastaljenih kapljica uzrokovat će stvaranje rastaljene rupe od zavara.​

5.3 Kontrola sile istiskivanja

Nakon što se dva ruba neobrađene cijevi zagriju na temperaturu zavarivanja, stiskajući valjak ih stišće kako bi se oblikovala uobičajena metalna zrnca koja prodiru i kristaliziraju jedno s drugim, na kraju tvoreći snažan zavar. Ako je sila istiskivanja premala, broj formiranih zajedničkih kristala bit će mali, čvrstoća metala zavara će se smanjiti, a nakon naprezanja će doći do pucanja; ako je sila istiskivanja prevelika, rastaljeni metal će se istisnuti iz zavara, što ne samo da će smanjiti čvrstoću zavara, već će se proizvesti veliki broj unutarnjih i vanjskih neravnina, čak uzrokujući nedostatke kao što su zavarivanje preklopnih šavova.​

5.4 Kontrola položaja visokofrekventnog indukcijskog svitka

Visokofrekventni indukcijski svitak trebao bi biti što je moguće bliže položaju stiskalnog valjka. Ako je indukcijski svitak daleko od ekstruzionog valjka, učinkovito vrijeme zagrijavanja bit će dulje, zona utjecaja topline bit će šira, a čvrstoća zavara će se smanjiti; naprotiv, rub vara neće biti dovoljno zagrijan i oblik će biti loš nakon istiskivanja.​

5.5 Otpornik je jedna ili skupina posebnih magnetskih šipki za zavarene cijevi. Površina poprečnog presjeka otpornika obično ne smije biti manja od 70% površine poprečnog presjeka unutarnjeg promjera čelične cijevi. Njegova funkcija je formiranje elektromagnetske indukcijske petlje s indukcijskim svitkom, rubom zavarenog šava cijevi i magnetskom šipkom. , stvarajući efekt blizine, toplina vrtložnih struja koncentrira se blizu ruba zavarenog spoja slijepe cijevi, uzrokujući zagrijavanje ruba sirove cijevi do temperature zavarivanja. Otpornik se čeličnom žicom uvlači unutar cijevnog otvora, a njegov središnji položaj mora biti relativno fiksiran blizu središta valjka za istiskivanje. Kada je stroj uključen, zbog brzog pomicanja uloška cijevi, otpornik trpi veliki gubitak zbog trenja unutarnje stijenke uloška cijevi i treba ga često mijenjati.​

5.6 Nakon zavarivanja i ekstruzije nastat će ožiljci od zavara koje je potrebno ukloniti. Metoda čišćenja je fiksiranje alata na okvir i oslanjanje na brzo kretanje zavarene cijevi kako bi se izgladio ožiljak od zavara. Neravnine unutar zavarenih cijevi općenito se ne uklanjaju.​

6. Tehnički uvjeti i kontrola kvalitete visokofrekventno šavnih cijevi

Prema standardu GB3092 "Šarena čelična cijev za transport tekućine pod niskim pritiskom", nazivni promjer zavarene cijevi je 6~150 mm, nominalna debljina stijenke je 2,0~6,0 mm, duljina zavarene cijevi je obično 4~10 mm. metara i može se specificirati u fiksnoj duljini ili višestrukim tvorničkim duljinama. Kvaliteta površine čeličnih cijevi mora biti glatka, a nedostaci kao što su presavijanje, pukotine, raslojavanje i preklopno zavarivanje nisu dopušteni. Na površini čelične cijevi dopušteno je imati manje nedostatke kao što su ogrebotine, ogrebotine, dislokacije zavara, opekline i ožiljci koji ne prelaze negativno odstupanje debljine stijenke. Dopušteno je zadebljanje debljine stijenke na zavaru i prisutnost unutarnjih zavarenih šipki. Zavarene čelične cijevi trebale bi biti podvrgnute ispitivanju mehaničkih svojstava, ispitivanju spljoštenosti i ispitivanju širenja te moraju ispunjavati zahtjeve navedene u standardu. Čelična cijev mora moći izdržati određeni unutarnji tlak. Ako je potrebno, potrebno je provesti ispitivanje tlaka od 2,5Mpa kako bi se zadržalo curenje jednu minutu. Dopušteno je koristiti metodu otkrivanja grešaka vrtložnim strujama umjesto hidrostatskog ispitivanja. Detekcija grešaka vrtložnom strujom provodi se prema standardu GB7735 "Metoda inspekcije otkrivanja greške vrtložnom strujom za čelične cijevi". Metoda otkrivanja grešaka vrtložnim strujama je fiksiranje sonde na okvir, održavanje udaljenosti od 3~5 mm između detektora grešaka i zavara i oslanjanje na brzo kretanje čelične cijevi za provođenje sveobuhvatnog skeniranja zavara. Signal detekcije grešaka se automatski obrađuje i automatski razvrstava pomoću detektora grešaka na vrtložne struje. Da bi se postigla svrha otkrivanja nedostataka. To je čelična cijev izrađena od čeličnih ploča ili čeličnih traka koje su savijene i zatim zavarene. Proces proizvodnje šavnih čeličnih cijevi je jednostavan, proizvodna učinkovitost je visoka, postoji mnogo varijanti i specifikacija, a ulaganje u opremu je malo, ali opća čvrstoća je niža od one bešavnih čeličnih cijevi. Od 1930-ih, s brzim razvojem kontinuirane proizvodnje valjanja visokokvalitetnog čeličnog čelika i napretkom tehnologije zavarivanja i inspekcije, kvaliteta zavarenih spojeva nastavila se poboljšavati, a raznolikosti i specifikacije šavnih čeličnih cijevi povećavale su se iz dana u dan. , zamjenjujući nedovršene čelične cijevi na sve više područja. Šivanje čelične cijevi. Šavne čelične cijevi prema obliku šava dijele se na cijevi s ravnim šavom i spiralno šavne cijevi. Proces proizvodnje ravnih zavarenih cijevi je jednostavan, učinkovitost proizvodnje je visoka, cijena niska, a razvoj je brz. Čvrstoća spiralno zavarenih cijevi općenito je veća od čvrstoće zavarenih cijevi s ravnim šavom. Od užih trupaca mogu se proizvoditi šavne cijevi većih promjera, a od trupaca iste širine mogu se proizvoditi šavne cijevi različitih promjera. Međutim, u usporedbi s ravnim šavnim cijevima iste duljine, duljina zavara je povećana za 30~100%, a brzina proizvodnje je manja. Nakon otkrivanja grešaka, zavarena cijev se reže na zadanu duljinu letećom pilom i kotrlja s proizvodne trake preko preklopnog okvira. Oba kraja čelične cijevi trebaju biti ravno skošeni i označeni, a gotove cijevi trebaju biti pakirane u šesterokutne svežnjeve prije napuštanja tvornice.