Прямошовна сталева труба - це сталева труба зі зварним швом, паралельним поздовжньому напрямку сталевої труби. Зазвичай поділяються на метричні електрозварні сталеві труби, електрозварні тонкостінні труби, труби для охолодження трансформаторного масла тощо. Виробничий процес Прямошовні високочастотно зварні сталеві труби мають характеристики відносно простого процесу та швидкого безперервного виробництва. Вони широко використовуються в цивільному будівництві, нафтохімічній, легкій промисловості та інших сферах. Він в основному використовується для транспортування рідини під низьким тиском або виготовлення різних інженерних компонентів і виробів легкої промисловості.​

1. Потік процесу виробництва прямошовної високочастотної зварної сталевої труби

Зварна сталева труба з прямим швом виготовляється шляхом прокатки довгої смуги сталевої смуги певної специфікації в круглу форму труби за допомогою високочастотного зварювального агрегату, а потім зварювання прямого шва для формування сталевої труби. Форма сталевої труби може бути круглої, квадратної або спеціальної форми, що залежить від розмірів і прокату після зварювання. Основними матеріалами зварних сталевих труб є низьковуглецева сталь і низьколегована сталь або інші сталеві матеріалиσs≤300 Н/мм2 іσs≤500 Н/мм2.​

2. Високочастотне зварювання

Високочастотне зварювання засноване на принципі електромагнітної індукції та скін-ефекті, ефекті близькості та тепловому ефекті вихрового струму зарядів змінного струму в провіднику, так що сталь на краю зварного шва локально нагрівається до розплавленого стану. Після екструдування валиком стиковий шов є міжкристалічним. Комбіновані для досягнення мети зварювання. Високочастотне зварювання є різновидом індукційного зварювання (або контактного зварювання тиском). Не потребує зварювальних наповнювачів, не має зварювальних бризок, має вузькі зони термічного впливу зварювання, красиві зварні форми та хороші зварювальні механічні властивості. Тому він користується перевагою у виробництві сталевих труб. Широкий спектр застосування.​

Високочастотне зварювання сталевих труб використовує скін-ефект і ефект близькості змінного струму. Після прокатки та формування сталі (смуги) утворюється кругла трубна заготовка з ламаним перерізом, яка обертається всередині труби поблизу центру індукційної котушки. Або набір резисторів (магнітних стрижнів). Резистор і отвір трубної заготовки утворюють петлю електромагнітної індукції. Під дією скін-ефекту та ефекту близькості край отвору трубної заготовки створює сильний і концентрований тепловий ефект, завдяки чому край зварного шва після швидкого нагрівання до температури, необхідної для зварювання, і екструдування притискним роликом, розплавлений метал досягає міжкристалічного зв’язку та утворює міцне стикове зварювання після охолодження.

3. Агрегат труб високочастотного зварювання

Процес високочастотного зварювання прямошовних сталевих труб завершується в вузлах високочастотного зварювання труб. Агрегати високочастотних зварних труб зазвичай складаються з формування валків, високочастотного зварювання, екструзії, охолодження, калібрування, різання летючою пилою та інших компонентів. Передній кінець агрегату оснащений петлею для зберігання, а задній кінець агрегату оснащений рамою для повороту сталевих труб; Електрична частина в основному складається з генератора високої частоти, генератора збудження постійного струму та пристрою автоматичного керування приладом.

4. Високочастотний контур збудження

Високочастотний контур збудження (також відомий як високочастотний коливальний контур) складається з великої електронної трубки та коливального резервуара, встановлених у високочастотному генераторі. Він використовує ефект підсилення електронної трубки. Коли електронна трубка з’єднана з ниткою розжарення та анодом, вихідний сигнал анода позитивно подається назад на затвор, утворюючи петлю самозбуджених коливань. Величина частоти збудження залежить від електричних параметрів (напруга, струм, ємність, індуктивність) коливального резервуара.​

5. Процес високочастотного зварювання прямошовних сталевих труб

5.1 Контроль зварного зазору

Сталева смуга подається в зварний трубопровід. Після прокатки декількома роликами сталева смуга поступово згортається, щоб утворити круглу трубчасту заготовку з отвором. Відрегулюйте ступінь зменшення екструзійного валика, щоб контролювати зварювальний зазор між 1 і 3 мм. І зробіть обидва кінці зварювального порту врівень. Якщо зазор занадто великий, ефект близькості буде зменшений, тепло від вихрових струмів буде недостатнім, а міжкристалічний зв’язок зварного шва буде поганим, що призведе до відсутності плавлення або розтріскування. Якщо зазор занадто малий, ефект близькості збільшиться, а теплота зварювання буде занадто високою, що призведе до вигоряння зварного шва; або зварний шов утворить глибоку яму після екструдування та прокатки, що вплине на якість поверхні зварного шва.​

5.2 Контроль температури зварювання

На температуру зварювання в основному впливає теплова потужність високочастотних вихрових струмів. Згідно з формулою (2) видно, що на теплову потужність високочастотного вихрового струму в основному впливає частота струму. Теплова потужність вихрового струму пропорційна квадрату поточної частоти збудження, а на поточну частоту збудження, у свою чергу, впливає частота збудження. Вплив напруги, струму, ємності та індуктивності. Формула частоти збудження f=1/[2π(CL)1/2]…(1) Де: f-частота збудження (Гц); C-ємність (F) у контурі збудження, ємність = потужність/напруга; L-індуктивність у петлі збудження, індуктивність = магнітний потік/струм. З наведеної вище формули видно, що частота збудження обернено пропорційна квадратному кореню з ємності та індуктивності в контурі збудження або прямо пропорційна квадратному кореню з напруги та струму. Поки ємність та індуктивність у контурі змінюються, індуктивна напруга або струм можуть змінювати частоту збудження, таким чином досягаючи мети контролю температури зварювання. Для низьковуглецевої сталі температура зварювання контролюється на рівні 1250~1460℃, який може задовольнити вимогу до проникнення зварювання товщиною стінки труби 3~5 мм. Крім того, температура зварювання також може бути досягнута шляхом регулювання швидкості зварювання. Коли вхідного тепла недостатньо, нагріта кромка зварного шва не може досягти температури зварювання, і металева структура залишається твердою, що призводить до неповного зварювання або неповного зварювання; коли вхідного тепла недостатньо, нагріта кромка зварювального шва перевищує температуру зварювання, в результаті чого перегорання або розплавлені краплі спричинять утворення розплавленого отвору.​

5.3 Контроль сили видавлювання

Після того, як два краї трубної заготовки нагріваються до температури зварювання, вони стискаються притискним валиком, утворюючи загальні металеві зерна, які проникають і кристалізуються одне з одним, утворюючи в кінцевому підсумку міцний зварний шов. Якщо сила екструзії занадто мала, кількість утворених загальних кристалів буде невеликою, міцність металу зварного шва зменшиться, і після напруги виникне розтріскування; якщо зусилля екструзії занадто велике, розплавлений метал буде вичавлюватися зі зварного шва, що не тільки зменшить міцність зварного шва, а також утвориться велика кількість внутрішніх і зовнішніх задирок, що навіть спричинить такі дефекти, як зварювання швів внапуск.​

5.4 Контроль положення високочастотної індукційної котушки

Високочастотна індукційна котушка повинна знаходитися якомога ближче до положення притискного ролика. Якщо індукційна котушка знаходиться далеко від екструзійного валика, ефективний час нагрівання буде довшим, зона термічного впливу буде ширшою, а міцність зварного шва зменшиться; Навпаки, край зварного шва буде недостатньо нагрітий, і форма буде поганою після екструзії.​

5.5 Резистор - один або група спеціальних магнітних стрижнів для зварних труб. Площа поперечного перерізу резистора зазвичай не повинна бути менше 70% площі поперечного перерізу внутрішнього діаметра сталевої труби. Його функція полягає у формуванні електромагнітної індукційної петлі з індукційною котушкою, краєм зварного шва заготовки труби та магнітним стрижнем. , створюючи ефект близькості, тепло вихрового струму концентрується біля краю зварного шва трубної заготовки, в результаті чого край трубної заготовки нагрівається до температури зварювання. Резистор перетягують всередину трубної заготовки за допомогою сталевого дроту, і його центральне положення повинно бути відносно фіксованим близько до центру екструзійного ролика. Коли машина ввімкнена, через швидке переміщення трубної заготовки резистор зазнає великих втрат через тертя внутрішньої стінки трубної заготовки і потребує частої заміни.​

5.6 Після зварювання та екструзії утворяться шви, які необхідно видалити. Метод очищення полягає в тому, щоб закріпити інструмент на рамі та покластися на швидкий рух звареної труби для згладжування шва. Задирки всередині зварних труб, як правило, не видаляються.​

6. Технічні вимоги та контроль якості труб високочастотного зварювання

Відповідно до стандарту GB3092 «Зварні сталеві труби для транспортування рідини під низьким тиском», номінальний діаметр зварної труби становить 6~150 мм, номінальна товщина стінки — 2,0~6,0 мм, довжина зварної труби зазвичай становить 4~10 мм. метрів і можуть бути вказані у фіксованій довжині або в кількох заводських довжинах. Якість поверхні сталевих труб повинна бути гладкою, не допускаються такі дефекти, як складки, тріщини, розшарування, зварювання внахлест. На поверхні сталевої труби допускається наявність незначних дефектів, таких як подряпини, подряпини, зміщення зварних швів, пропали, рубці, що не перевищують негативного відхилення товщини стінки. Допускається потовщення товщини стінки в місці зварювання і наявність внутрішніх зварних стрижнів. Зварні сталеві труби повинні пройти випробування на механічні характеристики, випробування на сплющення та випробування на розширення та відповідати вимогам, встановленим у стандарті. Сталева труба повинна витримувати певний внутрішній тиск. Якщо необхідно, слід провести випробування тиском 2,5 МПа, щоб не витікати протягом однієї хвилини. Допускається замість гідростатичного випробування використовувати вихрострумовий метод дефектоскопії. Вихрострумова дефектоскопія виконується за стандартом GB7735 «Метод перевірки вихрострумової дефектоскопії сталевих труб». Вихрострумовий метод дефектоскопії полягає в тому, щоб закріпити зонд на рамі, зберегти відстань 3~5 мм між дефектоскопом і зварним швом і покладатися на швидкий рух сталевої труби для проведення повного сканування зварного шва. Сигнал дефектоскопії автоматично обробляється і автоматично сортується вихрострумовим дефектоскопом. Для досягнення мети дефектоскопії. Це сталева труба, виготовлена ​​із сталевих пластин або сталевих смуг, які скручуються, а потім зварюються. Процес виробництва зварних сталевих труб простий, ефективність виробництва висока, існує багато різновидів і специфікацій, а інвестиції в обладнання невеликі, але загальна міцність нижча, ніж у безшовних сталевих труб. Починаючи з 1930-х років, у зв’язку зі швидким розвитком безперервного прокатного виробництва високоякісної смугової сталі та вдосконаленням технологій зварювання та контролю, якість зварних швів продовжувала покращуватися, а різновиди та специфікації зварних сталевих труб зростали з кожним днем. , замінюючи незавершені сталеві труби у все більшій кількості полів. Зашивка сталевих труб. За формою зварного шва сталеві зварні труби поділяються на прямошовні і спіральношовні. Процес виробництва прямошовних зварних труб простий, ефективність виробництва висока, вартість низька, а розвиток швидкий. Міцність спіральних зварних труб, як правило, вища, ніж прямошовних зварних труб. З більш вузьких заготовок можна виготовляти зварні труби більшого діаметру, а з однакової ширини — зварні труби іншого діаметру. Однак у порівнянні з прямошовними трубами такої ж довжини довжина зварного шва збільшується на 30~100%, а швидкість виробництва нижча. Після виявлення дефектів зварна труба розрізається на задану довжину за допомогою летючої пилки та відкочується з виробничої лінії через поворотну раму. Обидва кінці сталевої труби повинні мати плоскі фаски та маркування, а готові труби повинні бути упаковані в шестикутні пучки перед виходом із заводу.