In высокочастотная прямошовная сварка стальных трубТрещины могут проявляться в виде сплошных трещин, локализованных периодических трещин и нерегулярных прерывистых трещин. На поверхности некоторых труб после сварки трещины могут не появляться, но они могут возникнуть после выравнивания, выпрямления или гидростатических испытаний.
Факторы, влияющие на образование трещин в стальных трубах, сваренных высокочастотной сваркой.
1. Низкое качество сырья:
В производстве сварных стальных труб распространенными проблемами являются крупные заусенцы на кромках заготовки и чрезмерная ширина. Заусенцы, выступающие наружу во время сварки, могут легко привести к образованию сквозных трещин по всей длине. Чрезмерная ширина и переполнение экструзионного валка могут привести к образованию сварных швов в виде «персиков», больших внешних сварных рубцов и небольших или даже отсутствующих внутренних сварных ребер, что приводит к растрескиванию после выпрямления.
2. Состояние скругления кромок стальных труб:
Угловые швы на кромках заготовок стальных труб являются распространенной проблемой в производстве сварных стальных труб. Чем меньше диаметр трубы, тем серьезнее угловые швы. Неправильная формовка и регулировка являются необходимым условием для образования угловых швов. Неправильная конструкция прокатного стана, большие внешние угловые швы и регулировка стана с помощью наклонного стана являются ключевыми факторами, влияющими на качество угловых сварных швов. Прокатный стан с одним радиусом не может устранить проблемы с угловыми сварными швами, вызванные плохой формовкой. Увеличение давления экструзии или износ прокатного стана до вертикального эллипса на поздних стадиях производства может усугубить образование острых кромок и привести к серьезным угловым сварным швам. В угловых сварных швах большая часть металла вытекает сверху, создавая нестабильный процесс плавления. Это приводит к значительному разбрызгиванию металла и перегреву сварного шва. Внешние заусенцы имеют высокую температуру, неправильную форму и большой объем, что затрудняет их удаление. Внутренние заусенцы минимальны, и даже малейшая ошибка в регулировании скорости сварки может привести к «некачественным сварным швам». Большие внешние угловые швы на валках приводят к недостаточному заполнению стальной трубной заготовки внутри валков, изменяя форму контакта кромок с параллельной на V-образную, что приводит к отсутствию сварного шва на внутренней части трубы. Длительный износ валов валков в сочетании с износом подшипников основания приводит к наклону валков между двумя валами, что вызывает недостаточное давление экструзии, вертикальные эллиптические сварные швы и сильные угловые швы.
3. Необоснованный выбор параметров процесса для стальных труб.
Параметры процесса высокочастотной сварки стальных труб включают скорость сварки (единичная скорость), температуру сварки (мощность высокочастотного тока), сварочный ток (частота высокочастотного тока), давление экструзии (конструкция и материал пресс-формы), угол раскрытия (конструкция и материал пресс-формы, положение индукционной катушки), индуктор (материал катушки, направление намотки, положение), а также размер и расположение импеданса.
(1) Высокочастотная (стабильная и непрерывная) мощность, скорость сварки, давление экструзии при сварке и угол раскрытия являются наиболее важными параметрами процесса и должны быть разумно согласованы; в противном случае качество сварного шва стальной трубы пострадает.
① Слишком высокая или слишком низкая скорость приведет к неполной низкотемпературной сварке и перегреву при высокой температуре, а также к растрескиванию сварного шва стальной трубы после сплющивания.
② При недостаточном давлении экструзии металл сварного шва не может быть полностью спрессован, и остаточные примеси в сварном шве стальной трубы трудно удаляются, что снижает прочность сварного шва; при слишком высоком давлении экструзии увеличивается угол текучести металла, остатки легко удаляются, зона термического воздействия сужается, и качество сварки улучшается. Однако, если давление слишком высокое, это вызовет разбрызгивание больших искр, в результате чего расплавленный оксид и часть пластичного слоя металла будут выдавлены вместе. После выдавливания сварной шов стальной трубы истончится, что снизит прочность сварного шва и вызовет образование трещин. Соответствующее давление экструзии является важным условием качества сварного шва стальной трубы.
③ Если угол раскрытия слишком велик, эффект высокочастотного взаимодействия уменьшится, потери на вихревые токи увеличатся, а температура сварки снизится. Если скорость сварки останется на исходном уровне, образуются трещины; если угол раскрытия слишком мал, сварочный ток будет нестабильным, и в точке экструзии будут происходить небольшие взрывы (визуально известные как явление разряда), образуя трещины.
(2) Индуктор (катушка) является основным компонентом высокочастотной сварки стальных труб. Зазор между ним и заготовкой стальной трубы, а также ширина отверстия оказывают большое влияние на качество сварного шва стальной трубы.
① Если зазор между индуктором и стальной трубной заготовкой слишком велик, эффективность индуктора резко снизится; если зазор между индуктором и стальной трубной заготовкой слишком мал, легко может произойти разряд между индуктором и стальной трубной заготовкой, что приведет к образованию трещин в сварном шве, а также легко может привести к повреждению индуктора стальной трубной заготовкой.
② Чрезмерно широкие отверстия индуктора снижают температуру сварки на кромке стыкового соединения стальной трубы. Это может легко привести к образованию некачественных сварных швов при высоких скоростях сварки, что может вызвать растрескивание после выпрямления.
При высокочастотной сварке стальных труб многочисленные факторы могут вызывать растрескивание сварного шва, и существуют различные меры профилактики. В процессе высокочастотной сварки существует множество переменных, и дефекты на любом этапе могут в конечном итоге повлиять на качество сварного шва. Выше перечислены некоторые распространенные факторы.
Дата публикации: 25 сентября 2025 г.