O tubo de aço com costura reta é um tubo de aço com uma costura soldada paralela à direção longitudinal do tubo de aço. Geralmente dividido em tubos de aço soldados elétricos métricos, tubos de paredes finas soldados elétricos, tubos de óleo de resfriamento de transformadores, etc. Processo de produção Os tubos de aço soldados de alta frequência com costura reta têm as características de um processo relativamente simples e produção contínua rápida. São amplamente utilizados na construção civil, petroquímica, indústria leve e outros departamentos. É usado principalmente para transportar fluidos de baixa pressão ou ser transformado em vários componentes de engenharia e produtos industriais leves.​

1. Fluxo do processo de produção de tubo de aço soldado de alta frequência com costura reta

O tubo de aço soldado com costura reta é feito rolando uma longa tira de aço de uma determinada especificação em um formato de tubo redondo através de uma unidade de soldagem de alta frequência e depois soldando a costura reta para formar um tubo de aço. O formato do tubo de aço pode ser redondo, quadrado ou especial, o que depende do dimensionamento e da laminação após a soldagem. Os principais materiais dos tubos de aço soldados são aço de baixo carbono e aço de baixa liga ou outros materiais de aço comσs≤300N/mm2, eσs≤500N/mm2.​

2. Soldagem de alta frequência

A soldagem de alta frequência é baseada no princípio da indução eletromagnética e no efeito pelicular, efeito de proximidade e efeito térmico de corrente parasita de cargas CA no condutor, de modo que o aço na borda da solda seja aquecido localmente até um estado fundido. Após ser extrudada pelo rolo, a solda de topo é intercristalina. Combinado para atingir o propósito de soldagem. A soldagem de alta frequência é um tipo de soldagem por indução (ou soldagem por contato de pressão). Não requer enchimentos de solda, não possui respingos de soldagem, possui zonas estreitas de soldagem afetadas pelo calor, belos formatos de soldagem e boas propriedades mecânicas de soldagem. Portanto, é favorecido na produção de tubos de aço. Ampla gama de aplicações.​

A soldagem de alta frequência de tubos de aço utiliza o efeito pelicular e o efeito de proximidade da corrente alternada. Depois que o aço (tira) é laminado e formado, um tubo circular com uma seção quebrada é formado, que é girado dentro do tubo próximo ao centro da bobina de indução. Ou um conjunto de resistores (hastes magnéticas). O resistor e a abertura do tubo vazio formam um circuito de indução eletromagnética. Sob a ação do efeito pelicular e do efeito de proximidade, a borda da abertura do tubo produz um efeito térmico forte e concentrado, tornando a borda da solda. Depois de ser rapidamente aquecida até a temperatura necessária para a soldagem e extrudada por um rolo de pressão, o o metal fundido atinge a ligação intergranular e forma uma solda de topo forte após o resfriamento.

3. Unidade de tubo soldado de alta frequência

O processo de soldagem de alta frequência de tubos de aço com costura reta é concluído em unidades de tubos soldados de alta frequência. As unidades de tubos soldados de alta frequência geralmente consistem em perfilagem, soldagem de alta frequência, extrusão, resfriamento, dimensionamento, corte com serra voadora e outros componentes. A extremidade frontal da unidade está equipada com um laço de armazenamento e a extremidade traseira da unidade está equipada com uma estrutura giratória de tubo de aço; A parte elétrica consiste principalmente em um gerador de alta frequência, um gerador de excitação CC e um dispositivo de controle automático de instrumento.

4. Circuito de excitação de alta frequência

O circuito de excitação de alta frequência (também conhecido como circuito de oscilação de alta frequência) é composto por um grande tubo de elétrons e um tanque de oscilação instalado em um gerador de alta frequência. Ele usa o efeito de amplificação do tubo de elétrons. Quando o tubo de elétrons é conectado ao filamento e ao ânodo, o sinal de saída do ânodo é retornado positivamente ao portão, formando um circuito de oscilação autoexcitado. O tamanho da frequência de excitação depende dos parâmetros elétricos (tensão, corrente, capacitância e indutância) do tanque de oscilação.​

5. Processo de soldagem de alta frequência de tubo de aço com costura reta

5.1 Controle da folga da solda

A tira de aço é alimentada na unidade de tubo soldado. Depois de ser laminada por vários rolos, a tira de aço é gradualmente enrolada para formar um tubo circular com uma abertura. Ajuste a quantidade de redução do rolo de extrusão para controlar a folga da solda entre 1 e 3 mm. E faça com que ambas as extremidades da porta de soldagem fiquem niveladas. Se a lacuna for muito grande, o efeito de proximidade será reduzido, o calor da corrente parasita será insuficiente e a ligação entre cristais da solda será ruim, resultando em falta de fusão ou rachaduras. Se a folga for muito pequena, o efeito de proximidade aumentará e o calor da soldagem será muito alto, fazendo com que a solda queime; ou a solda formará um buraco profundo após ser extrudada e laminada, afetando a qualidade da superfície da solda.​

5.2 Controle de temperatura de soldagem

A temperatura de soldagem é afetada principalmente pela energia térmica da corrente parasita de alta frequência. De acordo com a fórmula (2), pode-se observar que a potência térmica da corrente parasita de alta frequência é afetada principalmente pela frequência da corrente. A potência térmica da corrente parasita é proporcional ao quadrado da frequência de excitação da corrente, e a frequência de excitação da corrente é, por sua vez, afetada pela frequência de excitação. Os efeitos da tensão, corrente, capacitância e indutância. A fórmula da frequência de excitação é f=1/[2π(CL)1/2]…(1) Onde: frequência de excitação f (Hz); C-capacitância (F) no circuito de excitação, capacitância = potência/Tensão; Indutância L no circuito de excitação, indutância = fluxo/corrente magnética. Pode-se ver pela fórmula acima que a frequência de excitação é inversamente proporcional à raiz quadrada da capacitância e da indutância no circuito de excitação, ou diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão e da corrente. Contanto que a capacitância e a indutância no circuito sejam alteradas, a tensão ou corrente indutiva pode alterar a frequência de excitação, atingindo assim o objetivo de controlar a temperatura de soldagem. Para aço de baixo carbono, a temperatura de soldagem é controlada em 1250~1460℃, que pode atender aos requisitos de penetração de soldagem de espessura de parede de tubo de 3 ~ 5 mm. Além disso, a temperatura de soldagem também pode ser alcançada ajustando a velocidade de soldagem. Quando o calor de entrada é insuficiente, a borda da solda aquecida não consegue atingir a temperatura de soldagem e a estrutura metálica permanece sólida, resultando em fusão incompleta ou soldagem incompleta; quando o calor de entrada é insuficiente, a borda da solda aquecida excede a temperatura de soldagem, resultando em queima excessiva ou gotículas derretidas que farão com que a solda forme um furo derretido.​

5.3 Controle da força de extrusão

Depois que as duas bordas da peça bruta do tubo são aquecidas até a temperatura de soldagem, elas são comprimidas pelo rolo de compressão para formar grãos de metal comuns que penetram e cristalizam entre si, formando eventualmente uma solda forte. Se a força de extrusão for muito pequena, o número de cristais comuns formados será pequeno, a resistência do metal de solda diminuirá e ocorrerão trincas após tensão; se a força de extrusão for muito grande, o metal fundido será espremido para fora da solda, o que não apenas reduzirá a resistência da solda, mas também produzirá um grande número de rebarbas internas e externas, causando até defeitos como soldagem de costuras sobrepostas.​

5.4 Controle da posição da bobina de indução de alta frequência

A bobina de indução de alta frequência deve estar o mais próxima possível da posição do rolo de compressão. Se a bobina de indução estiver longe do rolo de extrusão, o tempo efetivo de aquecimento será maior, a zona afetada pelo calor será mais larga e a resistência da solda diminuirá; pelo contrário, a borda da solda não será aquecida o suficiente e a forma ficará ruim após a extrusão.​

5.5 O resistor é uma ou um grupo de hastes magnéticas especiais para tubos soldados. A área da seção transversal do resistor geralmente não deve ser inferior a 70% da área da seção transversal do diâmetro interno do tubo de aço. Sua função é formar um circuito de indução eletromagnética com a bobina de indução, a borda da solda em bruto do tubo e a haste magnética. , produzindo um efeito de proximidade, o calor da corrente parasita é concentrado próximo à borda da solda da peça bruta do tubo, fazendo com que a borda da peça bruta do tubo seja aquecida até a temperatura de soldagem. O resistor é arrastado para dentro do tubo vazio com um fio de aço, e sua posição central deve ser relativamente fixada próxima ao centro do rolo de extrusão. Quando a máquina é ligada, devido ao rápido movimento do tubo vazio, o resistor sofre uma grande perda devido ao atrito da parede interna do tubo vazio e precisa ser substituído com frequência.​

5.6 Após soldagem e extrusão, cicatrizes de solda serão produzidas e precisarão ser removidas. O método de limpeza consiste em fixar a ferramenta na estrutura e contar com o movimento rápido do tubo soldado para suavizar a cicatriz da solda. As rebarbas dentro dos tubos soldados geralmente não são removidas.​

6. Requisitos técnicos e inspeção de qualidade de tubos soldados de alta frequência

De acordo com o padrão GB3092 “Tubo de aço soldado para transporte de fluidos de baixa pressão”, o diâmetro nominal do tubo soldado é de 6 ~ 150 mm, a espessura nominal da parede é de 2,0 ~ 6,0 mm, o comprimento do tubo soldado é geralmente de 4 ~ 10 metros e pode ser especificado em comprimento fixo ou comprimentos múltiplos de fábrica. A qualidade da superfície dos tubos de aço deve ser lisa e defeitos como dobras, rachaduras, delaminação e soldagem sobreposta não são permitidos. A superfície do tubo de aço pode apresentar pequenos defeitos, como arranhões, arranhões, deslocamentos de solda, queimaduras e cicatrizes que não excedam o desvio negativo da espessura da parede. São permitidos espessamento da espessura da parede na solda e presença de barras de solda internas. Os tubos de aço soldados devem passar por testes de desempenho mecânico, testes de achatamento e testes de expansão, e devem atender aos requisitos estipulados na norma. O tubo de aço deve ser capaz de suportar uma certa pressão interna. Se necessário, um teste de pressão de 2,5Mpa deve ser realizado para manter nenhum vazamento por um minuto. É permitido usar o método de detecção de falhas por correntes parasitas em vez do teste hidrostático. A detecção de falhas por correntes parasitas é realizada pelo padrão GB7735 “Método de inspeção de detecção de falhas por correntes parasitas para tubos de aço”. O método de detecção de falhas por correntes parasitas consiste em fixar a sonda na estrutura, manter uma distância de 3 ~ 5 mm entre a detecção de falhas e a solda e contar com o movimento rápido do tubo de aço para conduzir uma varredura abrangente da solda. O sinal de detecção de falhas é automaticamente processado e classificado automaticamente pelo detector de falhas por correntes parasitas. Para atingir o objetivo de detecção de falhas. É um tubo de aço feito de placas ou tiras de aço que são enroladas e depois soldadas. O processo de produção de tubos de aço soldados é simples, a eficiência de produção é alta, existem muitas variedades e especificações e o investimento em equipamentos é pequeno, mas a resistência geral é inferior à dos tubos de aço sem costura. Desde a década de 1930, com o rápido desenvolvimento da produção de laminação contínua de tiras de aço de alta qualidade e o avanço da tecnologia de soldagem e inspeção, a qualidade das soldas continuou a melhorar e as variedades e especificações dos tubos de aço soldados aumentaram dia a dia. , substituindo tubos de aço inacabados em cada vez mais campos. Costurar tubo de aço. Os tubos de aço soldados são divididos em tubos soldados com costura reta e tubos soldados em espiral de acordo com a forma da solda. O processo de produção de tubos soldados com costura reta é simples, a eficiência da produção é alta, o custo é baixo e o desenvolvimento é rápido. A resistência dos tubos soldados em espiral é geralmente maior do que a dos tubos soldados com costura reta. Tubos soldados com diâmetros maiores podem ser produzidos a partir de tarugos mais estreitos, e tubos soldados com diâmetros diferentes também podem ser produzidos a partir de tarugos da mesma largura. No entanto, em comparação com tubos de costura reta do mesmo comprimento, o comprimento da solda aumenta em 30 ~ 100% e a velocidade de produção é menor. Após a detecção da falha, o tubo soldado é cortado no comprimento especificado com uma serra voadora e retirado da linha de produção por meio de uma estrutura articulada. Ambas as extremidades do tubo de aço devem ser chanfradas e marcadas, e os tubos acabados devem ser embalados em feixes hexagonais antes de saírem da fábrica.