عملية اللحام عالي التردد لأنابيب الصلب بالقوس المغمور

مقدمة عن عملية اللحام عالي الترددأنبوب فولاذي مغمور بالقوس الكهربائي:
1. التحكم في فجوة اللحام: بعد الدرفلة على عدة بكرات، يُرسل الشريط إلى وحدة الأنابيب الملحومة. يُلف شريط الفولاذ تدريجيًا لتشكيل أنبوب دائري ذي فجوة، ويتم ضبط كمية بكرة البثق بحيث تكون الفجوة بين اللحامات بين 1 و3 مم، وتكون نهايتا اللحام متساويتين. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، سيقل تأثير التقارب، وستقل حرارة التيارات الدوامية، ولن تلتصق بلورات اللحام مباشرةً، مما يؤدي إلى عدم الانصهار أو التشقق. أما إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، فسيزداد تأثير التقارب، وستكون حرارة اللحام عالية جدًا، وسيحترق خط اللحام؛ وربما تتشكل حفرة عميقة في خط اللحام بعد البثق والدرفلة، 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 المُحفز. كما يتأثر تردد التيار المُحفز بجهد التيار، والتيار، والسعة، والحث. الحث = التدفق المغناطيسي / التيار. في الصيغة: f - تردد التشجيع (هرتز)، C - سعة دائرة التشجيع (فهرنهايت)، السعة = الكهرباء / الجهد، L - الحث في دائرة التشجيع. يتناسب تردد التشجيع عكسيًا مع الجذر التربيعي للسعة والحث في دائرة التشجيع، وقد يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي للجهد والتيار، كما هو موضح في الصيغة أعلاه. يمكن تغيير تردد التشجيع، وبالتالي التحكم في درجة حرارة اللحام، فقط من خلال تغيير السعة أو الحث أو الجهد والتيار في الدائرة. بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون، يتم التحكم في درجة حرارة اللحام عند 1250-1460 درجة مئوية، حيث يكون سمك جدار أنبوب القاعدة 3-5 مم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ضبط درجة حرارة اللحام عن طريق ضبط سرعة اللحام. لا تصل حافة اللحام المسخن إلى درجة حرارة اللحام المطلوبة عند نقص الحرارة المدخلة، حيث يبقى الهيكل المعدني في حالة صلبة. في حالة عدم اكتمال الانصهار أو عدم اكتمال الاختراق؛ عندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المسخن درجة حرارة اللحام، مما يتسبب في احتراق زائد أو قطرات منصهرة، مما يؤدي إلى تكوين ثقب في اللحام.
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 معدن اللحام ويُعرّضه للتشقق عند تعرضه للإجهاد. أما إذا كانت قوة البثق عالية جدًا، فسيُضغط المعدن المنصهر خارج اللحام، مما يُضعف اللحام ويزيد من قوته، ويُسبب ظهور نتوءات كثيرة من الداخل والخارج، بل وحتى عيوبًا مثل تداخل اللحام.
رابعًا، تنظيم موضع ملف الحث عالي التردد: نظرًا لطول مدة التسخين الفعالة، يجب أن يكون ملف الحث عالي التردد قريبًا قدر الإمكان من موضع بكرة الضغط. فإذا كان ملف الحث بعيدًا عن بكرة الضغط، تتسع المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما يقلل من قوة اللحام؛ وعلى العكس، يقل تسخين حافة اللحام، مما يؤدي إلى ضعف التشكيل بعد البثق. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي لجهاز المعاوقة عن 70% من مساحة المقطع العرضي للقطر الداخلي لأنبوب الصلب. يحدث تأثير التقارب، وتتركز حرارة التيارات الدوامية بالقرب من حافة لحام الأنبوب الخام، مما يسخن حافة الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. يُسحب المقاوم داخل الأنبوب الخام بواسطة سلك فولاذي، ويجب تثبيت موضعه المركزي نسبيًا بالقرب من منتصف بكرة البثق. عند بدء التشغيل، وبسبب الحركة السريعة للأنبوب الخام، يتلف المقاوم بسبب احتكاك الجدار الداخلي للأنبوب الخام ويحتاج إلى استبداله بشكل متكرر.
٦- تظهر ندوب اللحام بعد عملية اللحام وبثق اللحامات. وبسبب الحركة السريعة للأنبوب الملحوم، تُزال ندوب اللحام. وعادةً لا تُزال النتوءات الموجودة داخل الأنبوب الملحوم.
7. مثال على العملية: معايير العملية: لنأخذ الآن لحام أنبوب ملحوم ذي درزة مستقيمة بقطر 322 مم كمثال. مواصفات الشريط: يتم فتح شريط بعرض 298 مم وفقًا للقطر الأوسط مع إضافة مقدار صغير من بدل التشكيل. مادة الفولاذ: Q235A. جهد الإثارة الداخل: 150 فولت. تيار الإثارة: 1.5 أمبير. التردد: 50 هرتز. جهد الخرج المستمر: 11.5 كيلو فولت. تيار الخرج المستمر: 4 أمبير. التردد: 120000 هرتز. سرعة اللحام: 50 متر/دقيقة. ضبط المعايير: يتم ضبط جهد الخرج وسرعة اللحام في الوقت الفعلي وفقًا لتغير طاقة خط اللحام. بعد تثبيت المعايير، لا يلزم عادةً تعديلها.

متطلبات المهارة وفحص الأنابيب الملحومة بتردد عالٍ:
يتراوح القطر الاسمي للأنبوب الملحوم بين 6 و150 مم، وسماكة جداره الاسمية بين 2 و6 مم، وطوله بين 4 و10 أمتار، وذلك وفقًا لمعيار GB3092 الخاص بالأنابيب الفولاذية الملحومة لنقل السوائل منخفضة الضغط. ويمكن توريده بطول ثابت أو بطول مضاعف. يجب تزييت سطح الأنبوب الفولاذي، ويُمنع وجود عيوب مثل الطي والتشققات والانفصال الطبقي واللحام التراكبي. يُسمح بوجود عيوب طفيفة على سطح الأنبوب الفولاذي، مثل الخدوش والتشوهات وانزياحات اللحام والحروق والندوب، بشرط ألا تتجاوز الانحراف السالب لسماكة الجدار. يُسمح بزيادة سماكة الجدار عند اللحام وخرزة اللحام الداخلية، على أن تكون هذه الزيادة متوافقة مع متطلبات المعيار. يجب أن يكون الأنبوب الفولاذي قادرًا على تحمل ضغط داخلي معين، ويجب إخضاع الأنبوب الملحوم لاختبارات الأداء الميكانيكي واختبارات التسطيح واختبارات تمدد السطح. عند الضرورة، يُجرى اختبار ضغط عند 2.5 ميجا باسكال، ويجب التأكد من عدم وجود تسريب لمدة دقيقة واحدة. أ. يُستخدم اختبار التيار الدوامي بدلاً من الاختبار الهيدروليكي. يُجرى فحص التيار الدوامي وفقًا لمعيار GB7735 لفحص أنابيب الصلب باستخدام التيار الدوامي. تعتمد طريقة الكشف عن العيوب باستخدام التيار الدوامي على تثبيت المجس على الإطار، مع الحفاظ على مسافة 3-5 مم بين موضع الكشف عن العيب وخط اللحام، وإجراء مسح دقيق على خط اللحام من خلال تحريك أنبوب الصلب بسرعة. يتم فرز الأنابيب حتى الوصول إلى موضع الكشف عن العيب.