Introdução ao processo de soldagem de alta frequência detubo de aço de arco submerso:
1. Controle da folga de solda: Após a laminação por múltiplos rolos, a tira é enviada para a unidade de soldagem de tubos. A tira de aço é gradualmente laminada para formar um tubo circular com uma folga de solda, e a quantidade de material extrudado é ajustada para que a folga entre as soldas seja controlada entre 1 e 3 mm e as duas extremidades da solda fiquem alinhadas. Se a folga for muito grande, o efeito de proximidade será reduzido, o calor gerado pelas correntes parasitas será insuficiente e os cristais da solda não se unirão diretamente, resultando em falha de fusão ou trincas. Se a folga for muito pequena, o efeito de proximidade aumentará, o calor da soldagem será excessivo e a solda poderá queimar; além disso, a solda poderá formar uma cavidade profunda após a extrusão e laminação, o que afetará a aparência da solda.
2. Controle da temperatura de soldagem: De acordo com a fórmula, a temperatura de soldagem é afetada pela potência térmica das correntes parasitas de alta frequência. A potência térmica das correntes parasitas de alta frequência é afetada pela frequência da corrente, sendo proporcional ao quadrado da frequência da corrente; a frequência da corrente também é afetada pela tensão, corrente, capacitância e indutância da corrente. Indutância = fluxo magnético/corrente. Na fórmula: f - frequência de excitação (Hz); C - capacitância no circuito de excitação (F); capacitância = eletricidade/tensão; L - indutância no circuito de excitação. A frequência de excitação é inversamente proporcional à raiz quadrada da capacitância e da indutância no circuito de excitação, podendo também ser proporcional à raiz quadrada da tensão e da corrente, como pode ser observado na fórmula acima. Somente alterando a capacitância, a indutância ou a tensão e a corrente no circuito é possível alterar a frequência de excitação e, assim, atingir o objetivo de controlar a temperatura de soldagem. Para aço de baixo carbono, a temperatura de soldagem é controlada entre 1250 e 1460 °C, com uma espessura de parede de 3 a 5 mm. Além disso, a temperatura de soldagem também pode ser ajustada controlando-se a velocidade de soldagem. A borda da solda aquecida não atinge a temperatura de soldagem quando o calor de entrada é insuficiente. A estrutura metálica permanece em estado sólido, resultando em fusão incompleta ou penetração incompleta; quando a Se o calor de entrada for insuficiente, a borda da solda aquecida ultrapassa a temperatura de soldagem, causando superaquecimento ou gotículas de material fundido, o que leva à formação de um furo na solda.
3. Controle da força de extrusão: Sob a extrusão do rolo extrusor, as duas extremidades do tubo em bruto são aquecidas até a temperatura de soldagem. Os grãos de metal que se formam penetram e cristalizam uns nos outros, formando finalmente uma solda resistente. Se a força de extrusão for muito pequena, o número de cristais formados será pequeno, a resistência do metal de solda diminuirá e poderão ocorrer fissuras após a aplicação de tensão; se a força de extrusão for muito grande, o metal fundido será expelido da solda, reduzindo a resistência da solda e aumentando a formação de rebarbas internas e externas, podendo até mesmo causar defeitos como dobras na solda.
Em quarto lugar, a regulação da posição da bobina de indução de alta frequência: o tempo de aquecimento efetivo é longo, e a bobina de indução de alta frequência deve estar o mais próximo possível da posição do rolo de compressão. Se a bobina de indução estiver longe do rolo de compressão, a zona afetada pelo calor será maior e a resistência da solda será reduzida; inversamente, o aquecimento da borda da solda será insuficiente e a conformação após a extrusão será deficiente. A área da seção transversal do dispositivo de impedância não deve ser inferior a 70% da área da seção transversal do diâmetro interno do tubo de aço. O efeito de proximidade ocorre e o calor da corrente parasita se concentra próximo à borda da solda do tubo, aquecendo a borda do tubo até a temperatura de soldagem. O resistor é arrastado no tubo com um fio de aço, e a posição central deve ser fixada relativamente próxima à posição central do rolo de extrusão. Ao iniciar o funcionamento, devido ao movimento rápido do substrato da válvula, o resistor é danificado pelo atrito com a parede interna da válvula e precisa ser substituído com frequência.
6. Marcas de solda podem ocorrer após a soldagem e extrusão das soldas. Devido ao movimento rápido do tubo soldado, a marca de solda é raspada. As rebarbas dentro do tubo soldado geralmente não são removidas.
7. Exemplo de processo: Parâmetros do processo: Tomemos como exemplo a soldagem de um tubo de φ322mm com costura reta. Especificação da tira: largura de 298mm, com abertura calculada de acordo com o diâmetro médio, acrescida de uma pequena margem de conformação. Material do aço: Q235A. Tensão de excitação de entrada: 150V. Corrente de excitação: 1,5A. Frequência: 50Hz. Tensão CC de saída: 11,5kV. Corrente CC: 4A. Frequência: 120000Hz. Velocidade de soldagem: 50 m/min. Ajuste dos parâmetros: ajuste a tensão de saída e a velocidade de soldagem em tempo real, de acordo com a variação da energia na linha de soldagem. Após a fixação dos parâmetros, geralmente não é necessário ajustá-los novamente.
Requisitos de habilidade e inspeção de tubos soldados por alta frequência:
O diâmetro nominal do tubo soldado é de 6 a 150 mm, a espessura nominal da parede é de 2,0 a 6,0 mm e o comprimento do tubo soldado é de 4 a 10 metros, de acordo com as normas da GB3092 - Tubo de Aço Soldado para Transporte de Fluidos de Baixa Pressão. Pode ser fornecido com comprimento fixo ou duplo. A superfície do tubo de aço deve ser lubrificada e defeitos como dobras, trincas, delaminação e soldas sobrepostas não são permitidos. A superfície do tubo de aço pode apresentar pequenos defeitos, como arranhões, riscos, deslocamentos de solda, queimaduras e marcas, desde que não excedam o desvio negativo da espessura da parede. O aumento da espessura da parede na solda e o cordão de solda interno devem atender aos requisitos das normas. O tubo de aço deve ser capaz de suportar uma determinada pressão interna e o tubo de aço soldado deve ser submetido a testes de funcionamento mecânico, testes de achatamento e testes de expansão superficial. Quando necessário, realiza-se um teste de pressão de 2,5 MPa, e não se verifica vazamento durante um minuto. A. Utiliza-se o teste por correntes parasitas em vez do teste hidráulico. A inspeção por correntes parasitas é realizada de acordo com a norma GB7735 para inspeção de tubos de aço por correntes parasitas. O método de detecção de falhas por correntes parasitas consiste em fixar a sonda na estrutura, manter a distância entre a falha a ser detectada e a solda entre 3 e 5 mm, e realizar uma varredura específica na solda através do movimento rápido do tubo de aço, selecionando as falhas a serem detectadas.
Data da publicação: 01/11/2022