In ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงความถี่สูงรอยแตกอาจปรากฏในรูปแบบของรอยแตกยาวตลอดท่อ รอยแตกเป็นช่วงๆ เฉพาะจุด และรอยแตกไม่สม่ำเสมอเป็นช่วงๆ ท่อบางท่ออาจไม่แสดงรอยแตกบนพื้นผิวหลังจากเชื่อม แต่Hอาจเกิดรอยแตกขึ้นหลังจากปรับให้เรียบ ยืดให้ตรง หรือทดสอบด้วยแรงดันน้ำ
ปัจจัยที่มีผลต่อการแตกร้าวในท่อเหล็กเชื่อมความถี่สูง
1. คุณภาพวัตถุดิบต่ำ:
ในกระบวนการผลิตท่อเหล็กเชื่อม ปัญหาที่พบได้ทั่วไปคือ ครีบขนาดใหญ่ที่ขอบวัสดุ และความกว้างที่มากเกินไป ครีบที่โผลออกมาด้านนอกระหว่างการเชื่อมสามารถทำให้เกิดรอยแตกเป็นช่วงๆ ตลอดความยาวได้ง่าย ความกว้างที่มากเกินไปและการเติมวัสดุในลูกกลิ้งรีดมากเกินไป อาจทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ไม่เรียบ รอยแผลเป็นจากการเชื่อมภายนอกขนาดใหญ่ และสันเชื่อมภายในที่เล็กหรือไม่มีเลย ซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวหลังจากการดัดให้ตรง
2. สภาพรอยเชื่อมของขอบท่อเหล็ก:
รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตที่ขอบของท่อเหล็กเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในการผลิตท่อเหล็กเชื่อม ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเล็กเท่าไร รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น การขึ้นรูปและการปรับแต่งที่ไม่เหมาะสมเป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ต การออกแบบร่องรีดที่ไม่เหมาะสม รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตภายนอกขนาดใหญ่ และการปรับรีดด้วยรีดเอียง เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ต การใช้ร่องรีดแบบรัศมีเดียวไม่สามารถขจัดปัญหารอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตที่เกิดจากการขึ้นรูปที่ไม่ดีได้ การเพิ่มแรงดันการอัดรีดหรือการสึกหรอของร่องรีดจนกลายเป็นรูปวงรีแนวตั้งในขั้นตอนการผลิตช่วงท้าย อาจทำให้รอยเชื่อมที่แหลมคมรุนแรงขึ้นและนำไปสู่รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตที่รุนแรง รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตทำให้โลหะส่วนใหญ่ไหลออกมาจากด้านบน ทำให้กระบวนการหลอมเหลวไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการกระเด็นของโลหะอย่างมากและโครงสร้างรอยเชื่อมร้อนจัด ครีบภายนอกมีความร้อนสูง ไม่สม่ำเสมอ และมีปริมาตรมาก ทำให้ยากต่อการขูดออก ครีบภายในมีน้อย และแม้แต่การควบคุมความเร็วในการเชื่อมที่ผิดพลาดเพียงเล็กน้อยก็อาจนำไปสู่ "รอยเชื่อมปลอม" ได้ รอยเชื่อมภายนอกขนาดใหญ่บนลูกกลิ้งส่งผลให้การเติมแท่งเหล็กท่อภายในลูกกลิ้งไม่เพียงพอ ทำให้การสัมผัสขอบเปลี่ยนจากขนานเป็นรูปตัว "V" ส่งผลให้รอยเชื่อมด้านในท่อไม่สมบูรณ์ การสึกหรอเป็นเวลานานบนเพลาลูกกลิ้ง ร่วมกับการสึกหรอของแบริ่งฐาน ทำให้เกิดลูกกลิ้งเอียงระหว่างเพลาทั้งสอง ส่งผลให้แรงดันการอัดขึ้นรูปไม่เพียงพอ เกิดรอยเชื่อมรูปวงรีแนวตั้ง และรอยเชื่อมมุมที่รุนแรง
3. การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการที่ไม่เหมาะสมสำหรับท่อเหล็ก
พารามิเตอร์กระบวนการสำหรับการผลิตท่อเหล็กเชื่อมด้วยความถี่สูง ได้แก่ ความเร็วในการเชื่อม (ความเร็วต่อหน่วย), อุณหภูมิในการเชื่อม (กำลังความถี่สูง), กระแสเชื่อม (ความถี่สูง), แรงดันการอัดขึ้นรูป (การออกแบบและวัสดุของแม่พิมพ์), มุมเปิด (การออกแบบและวัสดุของแม่พิมพ์ ตำแหน่งขดลวดเหนี่ยวนำ), ตัวเหนี่ยวนำ (วัสดุของขดลวด ทิศทางการพัน ตำแหน่ง) และขนาดและการจัดวางของอิมพีแดนซ์
(1) กำลังไฟฟ้าความถี่สูง (คงที่และต่อเนื่อง) ความเร็วในการเชื่อม แรงดันการอัดขึ้นรูปในการเชื่อม และมุมเปิด เป็นพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญที่สุดและต้องจับคู่กันอย่างเหมาะสม มิฉะนั้น คุณภาพการเชื่อมของท่อเหล็กจะได้รับผลกระทบ
① ความเร็วที่สูงหรือต่ำเกินไปจะทำให้การเชื่อมที่อุณหภูมิต่ำไม่สมบูรณ์ และเกิดการไหม้มากเกินไปที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้รอยเชื่อมของท่อเหล็กแตกหลังจากถูกทำให้เรียบ
② เมื่อแรงดันการอัดรีดไม่เพียงพอ โลหะบริเวณขอบรอยเชื่อมจะไม่สามารถอัดเข้าด้วยกันได้อย่างเต็มที่ และสิ่งสกปรกที่ตกค้างอยู่ในรอยเชื่อมของท่อเหล็กจะไม่สามารถระบายออกได้ง่าย ทำให้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมท่อเหล็กลดลง ในทางกลับกัน เมื่อแรงดันการอัดรีดสูงเกินไป มุมการไหลของโลหะจะเพิ่มขึ้น เศษโลหะตกค้างจะถูกระบายออกได้ง่ายขึ้น บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจะแคบลง และคุณภาพการเชื่อมจะดีขึ้น อย่างไรก็ตาม หากแรงดันสูงเกินไป จะทำให้เกิดประกายไฟกระเด็นออกมามาก ทำให้โลหะออกไซด์หลอมเหลวและส่วนหนึ่งของชั้นพลาสติกถูกบีบออกมาพร้อมกัน หลังจากขูดแล้ว รอยเชื่อมของท่อเหล็กจะบางลง ทำให้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมท่อเหล็กลดลงและเกิดรอยแตก แรงดันการอัดรีดที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพของรอยเชื่อมท่อเหล็ก
③ หากมุมเปิดกว้างเกินไป ผลกระทบจากความใกล้เคียงความถี่สูงจะลดลง การสูญเสียจากกระแสไหลวนจะเพิ่มขึ้น และอุณหภูมิในการเชื่อมจะลดลง หากความเร็วในการเชื่อมยังคงอยู่ที่ความเร็วเดิม จะเกิดรอยแตก หากมุมเปิดแคบเกินไป กระแสเชื่อมจะไม่คงที่ และจะเกิดการระเบิดเล็กๆ ที่จุดอัดขึ้นรูป (มองเห็นได้ว่าเป็นปรากฏการณ์การปล่อยประจุ) ทำให้เกิดรอยแตก
(2) ตัวเหนี่ยวนำ (ขดลวด) เป็นส่วนประกอบหลักของส่วนเชื่อมท่อเหล็กความถี่สูง ช่องว่างระหว่างตัวเหนี่ยวนำกับแท่งเหล็กและความกว้างของช่องเปิดมีผลอย่างมากต่อคุณภาพการเชื่อมของท่อเหล็ก
① หากช่องว่างระหว่างตัวเหนี่ยวนำกับท่อเหล็กกว้างเกินไป ประสิทธิภาพของตัวเหนี่ยวนำจะลดลงอย่างมาก ในทางกลับกัน หากช่องว่างระหว่างตัวเหนี่ยวนำกับท่อเหล็กแคบเกินไป จะทำให้เกิดการคายประจุระหว่างตัวเหนี่ยวนำกับท่อเหล็กได้ง่าย ส่งผลให้รอยเชื่อมแตกร้าว และท่อเหล็กก็อาจเสียหายได้ง่ายเช่นกัน
② ช่องเปิดของตัวเหนี่ยวนำที่กว้างเกินไปจะลดอุณหภูมิการเชื่อมที่ขอบรอยต่อของท่อเหล็ก ซึ่งอาจนำไปสู่การเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ได้ง่ายที่ความเร็วในการเชื่อมสูง และอาจทำให้เกิดรอยแตกหลังจากดัดให้ตรง
ในการผลิตท่อเหล็กเชื่อมด้วยความถี่สูง มีหลายปัจจัยที่อาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวในรอยเชื่อม และมาตรการป้องกันก็แตกต่างกันไป กระบวนการเชื่อมด้วยความถี่สูงมีตัวแปรมากมาย และข้อบกพร่องในขั้นตอนใดๆ ก็อาจส่งผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อมได้ ข้างต้นเป็นปัจจัยทั่วไปบางประการ
วันที่เผยแพร่: 25 กันยายน 2025