عملية اللحام عالي التردد لأنابيب الصلب بالقوس المغمور

1. التحكم في فجوة اللحام: يُرسل شريط الفولاذ إلى وحدة الأنابيب الملحومة بعد دحرجته بواسطة عدة بكرات. يُلف شريط الفولاذ تدريجيًا لتشكيل أنبوب دائري ذي فجوة. اضبط نسبة التخفيض في بكرة البثق للتحكم في الفجوة بين اللحامات بحيث تتراوح بين 1 و3 مم، واجعل طرفي اللحام متساويين. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، سيقل تأثير التقارب، ولن تكون حرارة التيار الدوامي كافية، وسيكون تماسك خط اللحام ضعيفًا، مما يؤدي إلى عدم انصهاره أو تشققه. أما إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، فسيزداد تأثير التقارب، وستكون حرارة اللحام كبيرة جدًا، وسيحترق خط اللحام؛ أو سيتشكل حفرة عميقة في خط اللحام بعد البثق والدحرجة، مما سيؤثر على مظهره.

٢. التحكم في درجة حرارة اللحام: وفقًا للمعادلة، تتأثر درجة حرارة اللحام بالقدرة الحرارية للتيارات الدوامية عالية التردد. وتتأثر هذه القدرة بدورها بتردد التيار، حيث تتناسب طرديًا مع مربع تردد التيار المُحفِّز؛ ويتأثر تردد التيار المُحفِّز بجهد التيار، والتيار، والسعة، والحث. الحث = التدفق المغناطيسي / التيار. في الصيغة: f - تردد التحفيز (هرتز)، C - سعة دائرة التحفيز (F)، السعة = الكهرباء / الجهد، L - الحث في دائرة التحفيز. يتناسب تردد التحفيز عكسيًا مع الجذر التربيعي للسعة والحث في دائرة التحفيز، وقد يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي للجهد والتيار، كما هو موضح في الصيغة أعلاه. يكفي تغيير السعة أو الحث أو الجهد والتيار في الدائرة لتغيير قيمة تردد التحفيز، ومن ثم تحقيق هدف التحكم في درجة حرارة اللحام. بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون، يمكن التحكم في درجة حرارة اللحام عند 1250-1460 درجة مئوية، لتلبية متطلبات اختراق جدار الأنبوب بسماكة 3-5 مم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا التحكم في درجة حرارة اللحام عن طريق ضبط سرعة اللحام. لا تصل حافة اللحام المسخنة إلى درجة حرارة اللحام المطلوبة، وعندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، يبقى الهيكل المعدني صلبًا، مما يؤدي إلى انصهار غير كامل أو اختراق غير كامل؛ عندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المسخن درجة حرارة اللحام، ويحدث ارتفاع مفرط في درجة الحرارة أو تكوّن قطرات، ويشكل اللحام ثقبًا منصهرًا.

3. التحكم في قوة البثق: تحت ضغط أسطوانة البثق، تُسخّن حافتا الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. تتداخل حبيبات المعدن المتشكلة وتتبلور، لتُشكّل في النهاية لحامًا قويًا. إذا كانت قوة البثق منخفضة جدًا، سيقل عدد البلورات المتشكلة، مما يُضعف قوة معدن اللحام، ويُؤدي إلى ظهور تشققات عند تعرضه للإجهاد. أما إذا كانت قوة البثق عالية جدًا، فسيُضغط المعدن المنصهر خارج اللحام، مما يُضعف قوة اللحام، ويُسبب ظهور نتوءات داخلية وخارجية، بل وحتى عيوبًا مثل تداخل اللحام.

4. ضبط موضع ملف الحث عالي التردد: كلما زاد وقت التسخين الفعال، كان من الأفضل تقريب ملف الحث عالي التردد قدر الإمكان من موضع أسطوانة البثق. فإذا كان ملف الحث بعيدًا عن أسطوانة البثق، اتسعت المنطقة المتأثرة بالحرارة، وانخفضت قوة اللحام؛ وعلى العكس، لم تُسخّن حافة اللحام بشكل كافٍ، وكان شكلها رديئًا بعد البثق. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للممانعة عمومًا عن 70% من مساحة المقطع العرضي للقطر الداخلي لأنبوب الصلب. يحدث تأثير التقارب، وتتركز حرارة التيارات الدوامية بالقرب من حافة لحام الأنبوب الخام، مما يؤدي إلى تسخين حافة الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. يُسحب المقاوم داخل الأنبوب الخام بواسطة سلك فولاذي، ويجب تثبيت موضعه المركزي نسبيًا بالقرب من الموضع المركزي لأسطوانة البثق. عند بدء التشغيل، وبسبب الحركة السريعة للأنبوب الخام، يتآكل المقاوم بسبب احتكاك الجدار الداخلي للأنبوب الخام ويحتاج إلى استبداله بشكل متكرر.

٥. ستظهر آثار اللحام بعد عملية اللحام والبثق. اعتمد على الحركة السريعة للأنبوب الملحوم لإزالة هذه الآثار. عادةً لا يتم تنظيف النتوءات الموجودة داخل الأنبوب الملحوم.