ILtubo in acciaio ad alta frequenzaL'unità di saldatura è l'attrezzatura principale dell'intera linea di produzione HFW e richiede anche la massima competenza tecnica. Una regolazione impropria influirà direttamente sulla qualità del tubo in acciaio saldato. Questo articolo utilizza l'esempio della saldatura a estrusione a cinque rulli per descrivere i problemi comuni della saldatura ad alta frequenza e le relative cause.
In primo luogo, la forma esterna della bava
Le bave esterne si formano a causa del riscaldamento ad alta frequenza e dell'estrusione del bordo della piastra. La forma della bava esterna è influenzata da fattori quali il volume di estrusione della saldatura, la potenza di saldatura e la forma del bordo della piastra. Pertanto, la forma della bava esterna è l'indicatore più intuitivo della qualità della saldatura e può essere utilizzata per giudicare la qualità della saldatura.
1. Bava esterna uniforme: una buona forma della bava esterna si ottiene quando la bava metallica estrusa forma un motivo a forma di fungo, sovrapponendosi alla bava metallica deformata e fondendosi parzialmente con essa. Ciò si traduce in una saldatura con una zona termicamente alterata moderatamente ampia.
2. Bave esterne piatte: le bave metalliche estruse si presentano come scaglie sovrapposte alle bave metalliche deformate, formando una bava piatta e arcuata che si adagia sulla superficie del tubo in acciaio saldato. Questa condizione può facilmente portare a una zona termicamente alterata della saldatura eccessivamente ampia. Le bave metalliche deformate sono relativamente abbondanti, mentre le bave metalliche estruse sono relativamente poche o assenti. Ciò impedisce la rimozione delle impurità dalla saldatura e può causare cricche durante la prova di appiattimento. Entrambe le condizioni possono facilmente portare a una zona termicamente alterata della saldatura eccessivamente stretta.
Causa: In generale, a velocità di estrusione costante, una maggiore potenza di saldatura contribuisce a una maggiore percentuale di bave di metallo estruso rispetto al volume esterno totale della bava, e la forma della bava diventa più piatta. A potenza di saldatura costante, velocità di estrusione più elevate contribuiscono a una maggiore percentuale di bave di metallo deformate rispetto al volume esterno totale della bava, e le bave diventano più verticali. Basse velocità di estrusione richiedono una minore potenza di saldatura per garantire la qualità della saldatura; al contrario, alte velocità di estrusione richiedono una maggiore potenza di saldatura per garantire la qualità della saldatura. Tuttavia, una velocità di estrusione troppo bassa ostacola la rimozione delle inclusioni di saldatura, mentre una velocità di estrusione troppo elevata può portare a un'eccessiva estrusione di metallo fuso, con conseguente saldatura fredda.
3. Bave esterne inclinate. Causa: il disallineamento tra i bordi delle due piastre durante la saldatura di testa determina diversi stati di sollecitazione, causando la fuoriuscita del metallo fuso e il suo spostamento dalla sua posizione originale.
In secondo luogo, l'impatto della morfologia del bordo della striscia sulla qualità della saldatura.
1. Morfologia del bordo della striscia. Metodo per determinare la morfologia del bordo della striscia:
Prova di semi-saldatura: prelevare un campione semi-saldato ad alta frequenza. Il cosiddetto campione semi-saldato è la sezione del bordo di saldatura di testa in cui la saldatura passa dalla saldatura di testa alla fusione. Utilizzando un tester di appiattimento, il campione semi-saldato viene fratturato lungo il cordone di saldatura, rivelando due zone distinte: la zona di fusione saldata e la zona non fusa. La frattura della zona di fusione appare di colore bianco-argenteo, mentre la zona non fusa appare di colore nero-bluastro. Il confine tra le due zone forma una curva a C.
2. Osservare l'entità degli angoli di flusso superiore e inferiore nella metallografia di saldatura ad alta frequenza. Generalmente, si osserva una forma a V positiva quando l'angolo di flusso inferiore è maggiore dell'angolo di flusso superiore; una forma a I si osserva quando gli angoli di flusso superiore e inferiore sono uguali o quasi uguali; e una forma a V invertita si osserva quando l'angolo di flusso superiore è maggiore dell'angolo di flusso inferiore.
3. Forma e regolazione dei bordi non allineati. Il disallineamento dei bordi della piastra (chiamato anche saldatura a sovrapposizione) è un fattore importante che influisce sulla qualità della saldatura. Se il disallineamento si verifica a causa di una regolazione non corretta, lo spessore effettivo della parete della saldatura si riduce, il che porta facilmente alla concentrazione di sollecitazioni.
Le cause del disallineamento durante la saldatura di tubi in acciaio sono:
(1) Nella maggior parte dei casi, il problema è causato dalle diverse altezze dei due rulli superiori di estrusione. Pertanto, è possibile correggerlo regolando l'altezza di uno dei rulli superiori di estrusione.
(2) Talvolta è causato dalle diverse altezze dei rulli di estrusione del bordo di saldatura. Il problema può essere risolto aggiungendo o rimuovendo guarnizioni metalliche nella parte inferiore o laterale del telaio del rullo di estrusione del bordo.
Disallineamento causato da diverse angolazioni dei bordi della piastra saldata. Questo disallineamento può facilmente causare la caduta laterale della bava di saldatura. Il test metallografico di saldatura ad alta frequenza mostra una linea di fusione piegata o angoli di flusso asimmetrici sui lati sinistro e destro della linea di fusione. Le cause di questo disallineamento sono:
(1) La posizione del rullo superiore di estrusione per saldatura è asimmetrica lungo il centro di laminazione del tubo di acciaio saldato, facendo sì che i due rulli superiori di estrusione esercitino forze non uniformi sui due bordi della piastra. Il telaio del rullo superiore di estrusione può essere regolato orizzontalmente in modo che il rullo superiore di estrusione si sposti contemporaneamente verso sinistra o verso destra, e infine la saldatura si trovi al centro del rullo superiore di estrusione (Figura 12). (2) Le altezze dei due rulli laterali di estrusione sono diverse o il telaio del rullo di estrusione è inclinato.
(3) Motivi legati alla qualità del bordo della piastra. La striscia presenta difetti come piegature a falce e a onda, oppure il bordo della striscia è usurato su un lato.
Cause della torsione della saldatura:
(1) Le altezze dei due rulli laterali di saldatura sono diverse, il che può essere corretto aggiungendo o rimuovendo guarnizioni metalliche nella parte inferiore o laterale del telaio del rullo orizzontale.
(2) Le posizioni dei due rulli laterali di estrusione sono asimmetriche lungo il centro di laminazione del tubo in acciaio saldato, con conseguente applicazione di forze non uniformi da parte dei due rulli laterali di estrusione alla billetta del tubo, causando la torsione della billetta del tubo.
(3) I cuscinetti o le piastre di guida dei rulli di finitura sono danneggiati, con conseguente impossibilità di controllare la torsione della saldatura.
(4) La posizione del rullo guida è regolata troppo in alto in direzione verticale e solo una parte del foro del rullo guida entra in contatto con la billetta d'acciaio, con conseguente applicazione di una forza insufficiente alla billetta del tubo e impossibilità di controllare la torsione del rullo, oppure danneggiamento del rullo guida o del cuscinetto. Terzo, intaccature e cavità nei tubi d'acciaio Esistono due tipi di intaccature. Una è un'intaccatura lineare, causata da una regolazione impropria della posizione del rullo; l'altra è un'intaccatura a forma di mezzaluna, causata dalle sporgenze prodotte dall'usura del rullo. Le intaccature sui tubi d'acciaio sono generalmente causate dalle sporgenze sul rullo e dalle scaglie di ossido adese al rullo.
1. Indentazione lineare
(1) Indentazione lineare continua: è causata dalla scarsa corrispondenza delle posizioni dei rulli tra i rulli stessi. Spesso si verifica tra le fessure dei rulli. L'indentazione più comune è quella tra il rullo superiore e quello laterale. Anche il rullo laterale e quello inferiore possono produrre indentazioni.
Causa: in genere è causato da un abbinamento non corretto delle posizioni del rullo laterale e del rullo superiore.
Metodo di regolazione: può essere regolato alzando la posizione del rullo di estrusione superiore o riducendo la distanza tra i due rulli laterali.
Causa: in genere è causato da un abbinamento non corretto delle posizioni del rullo laterale e del rullo inferiore.
Metodo di regolazione: può essere regolato abbassando la posizione del rullo di estrusione inferiore o riducendo la distanza tra i due rulli laterali.
Causa e metodo di aggiustamento:
a. L'altezza di uno dei rulli di estrusione superiori è troppo bassa. Regolare l'altezza del singolo rullo di estrusione superiore.
b. La posizione del rullo laterale di estrusione è asimmetrica. A causa delle diverse forze, la posizione del rullo laterale sul lato in cui si verifica l'indentazione può essere serrata, mentre la posizione del rullo laterale sul lato in cui non si verifica l'indentazione può essere allentata.
c. I rulli laterali sono causati da altezze diverse.
d. La distanza tra i due rulli superiori di estrusione e la saldatura non è uniforme a causa del disallineamento dei rulli superiori di estrusione. Regolare orizzontalmente il telaio del rullo superiore di estrusione.
(2) Indentazione lineare discontinua Cause comuni:
a. Generalmente, il cuscinetto a rulli è danneggiato.
b. Nel rullo diviso, il componente del rullo si discosta dalla sua posizione originale a causa della rottura parziale della vite del rullo.
2. Indentatura a mezzaluna Generalmente, la superficie del rullo è usurata e presenta una superficie di contatto irregolare, che causa un'indentatura a mezzaluna sul tubo in acciaio. L'indentatura a mezzaluna si verifica solitamente nel punto in cui il raggio del rullo è più grande. Il motivo è che la velocità lineare del rullo in questa posizione è maggiore e l'attrito è maggiore. L'indentatura a mezzaluna può essere rimossa mediante rettifica in linea.
3. Pozzi
Causa 1: una sporgenza sul rullo provoca una cavità nel tubo d'acciaio. La causa è la stessa di un'ammaccatura a forma di mezzaluna.
Causa 2: Un'ammaccatura causata dal rullo di calibrazione. A causa del trattamento termico a media frequenza sul cordone di saldatura, si forma una grande quantità di scaglie di ossido. Dopo essere passate attraverso il rullo di calibrazione, queste scaglie aderiscono alla superficie del rullo. Se lo spruzzo di emulsione non è posizionato correttamente o il flusso di emulsione è troppo basso, le scaglie non vengono lavate via. Con il tempo, le scaglie si accumulano, causando infine la formazione di cavità in prossimità del cordone di saldatura del tubo in acciaio saldato.
Quarto: Scintille ad alta frequenza
Le scintille ad alta frequenza sono molto comuni nella saldatura ad alta frequenza, compromettendo seriamente la qualità della saldatura e potenzialmente causando l'arresto dell'unità di saldatura.
Cause comuni:
1. A causa delle impurità di ossidi metallici presenti nell'emulsione, alcuni ossidi metallici possono causare contatti elettrici tra i componenti isolati durante il raffreddamento dei rulli.
2. Sbavature sui bordi della piastra dopo il taglio. Le sbavature sui bordi della piastra possono facilmente sovrapporsi prima della saldatura dell'angolo a V, causando scintille.
3. L'uso prolungato dei rulli FP causa una grave usura delle lame di tenuta, con conseguenti scanalature nella parte inferiore delle lame. Questo passaggio tra le scanalature e la zona non usurata crea bave sul bordo della piastra dovute al taglio. Queste bave si sovrappongono prematuramente prima che l'angolo a V venga saldato, causando scintille.
4. Lo sporco accumulato vicino alle bobine di induzione durante il funzionamento a lungo termine può facilmente causare contatti elettrici e scintille.
5. Un'installazione non corretta dei componenti del dispositivo a induzione può causare collegamenti allentati o danni ai componenti isolanti a causa del funzionamento prolungato.
Molti fattori contribuiscono alla qualità della formatura dei tubi in acciaio saldati, tra cui la forma del bordo del nastro, il disallineamento, la configurazione delle bave interne ed esterne, l'estrusione della saldatura, la temperatura di saldatura, l'impedenza, l'acqua di raffreddamento e i test metallografici ad alta frequenza. Solo con una comprensione completa di tutti i fattori che influenzano la formatura della saldatura è possibile valutare le condizioni della saldatura in modo rapido e accurato.
Data di pubblicazione: 21-10-2025