Giải pháp ống và ống hàn cảm ứng tần số cao

Giải pháp ống và ống hàn cảm ứng tần số cao

Hàn cảm ứng là gì?

Với hàn cảm ứng, nhiệt được tạo ra bằng điện từ trong phôi. Tốc độ và độ chính xác của hàn cảm ứng khiến nó trở nên lý tưởng cho việc hàn mép ống và ống dẫn. Trong quá trình này, các đường ống đi qua một cuộn dây cảm ứng ở tốc độ cao. Khi làm như vậy, các cạnh của chúng được nung nóng, sau đó ép lại với nhau để tạo thành một đường hàn dọc. Hàn cảm ứng đặc biệt thích hợp cho sản xuất số lượng lớn. Máy hàn cảm ứng cũng có thể được trang bị đầu tiếp xúc, biến chúng thành hệ thống hàn mục đích kép.

Ưu điểm của hàn cảm ứng là gì?

Hàn dọc cảm ứng tự động là một quá trình đáng tin cậy, năng suất cao. Tiêu thụ điện năng thấp và hiệu quả cao của Hệ thống hàn cảm ứng HLQ giảm chi phí. Khả năng kiểm soát và độ lặp lại của chúng giảm thiểu phế liệu. Các hệ thống của chúng tôi cũng rất linh hoạt—khớp tải tự động đảm bảo công suất đầu ra đầy đủ trên nhiều kích cỡ ống khác nhau. Và dấu chân nhỏ giúp chúng dễ dàng tích hợp hoặc trang bị thêm vào dây chuyền sản xuất.

Hàn cảm ứng được sử dụng ở đâu?

Hàn cảm ứng được sử dụng trong ngành công nghiệp ống và ống để hàn dọc thép không gỉ (từ tính và không từ tính), nhôm, thép carbon thấp và thép hợp kim thấp cường độ cao (HSLA) và nhiều vật liệu dẫn điện khác.

Hàn cảm ứng tần số cao

Trong quy trình hàn ống cảm ứng tần số cao, dòng điện tần số cao được tạo ra trong ống nối hở bởi một cuộn dây cảm ứng nằm phía trước (ngược dòng) điểm hàn, như trong Hình 1-1. Các cạnh của ống được đặt cách xa nhau khi chúng đi qua cuộn dây, tạo thành một đường mở có đỉnh ở phía trước điểm hàn một chút. Cuộn dây không tiếp xúc với ống.

Hình 1-1

Cuộn dây đóng vai trò là cuộn sơ cấp của máy biến áp tần số cao và ống nối hở đóng vai trò là cuộn thứ cấp một chiều. Như trong các ứng dụng gia nhiệt cảm ứng nói chung, đường dẫn dòng điện cảm ứng trong chi tiết gia công có xu hướng phù hợp với hình dạng của cuộn dây cảm ứng. Hầu hết dòng điện cảm ứng hoàn thành đường đi của nó xung quanh dải đã hình thành bằng cách chảy dọc theo các cạnh và tập trung xung quanh đỉnh của lỗ hình vee trong dải.

Mật độ dòng điện tần số cao cao nhất ở các cạnh gần đỉnh và tại chính đỉnh. Quá trình gia nhiệt diễn ra nhanh chóng, làm cho các cạnh ở nhiệt độ hàn khi chúng đến đỉnh. Cuộn áp lực buộc các cạnh được nung nóng lại với nhau, hoàn thành mối hàn.

Chính tần số cao của dòng hàn chịu trách nhiệm cho sự gia nhiệt tập trung dọc theo các cạnh của vee. Nó có một ưu điểm khác, đó là chỉ một phần rất nhỏ trong tổng dòng điện chạy vòng quanh mặt sau của dải được tạo thành. Trừ khi đường kính của ống rất nhỏ so với chiều dài vee, dòng điện sẽ ưu tiên đường đi hữu ích dọc theo các cạnh của ống tạo thành vee.

Hiệu ứng da

Quá trình hàn HF phụ thuộc vào hai hiện tượng liên quan đến dòng điện HF – Hiệu ứng bề mặt và Hiệu ứng lân cận.

Hiệu ứng bề mặt là xu hướng tập trung dòng điện HF trên bề mặt của vật dẫn.

Điều này được minh họa trong Hình 1-3, cho thấy dòng điện HF chạy trong các dây dẫn cách ly có nhiều hình dạng khác nhau. Thực tế toàn bộ dòng chảy trong một lớp da nông gần bề mặt.

Hiệu ứng gần

Hiện tượng điện thứ hai quan trọng trong quá trình hàn HF là hiệu ứng lân cận. Đây là xu hướng của dòng điện HF trong một cặp dây dẫn đi/về tập trung ở các phần của bề mặt dây dẫn gần nhau nhất. Điều này được minh họa trong hình. 1-4 đến 1-6 cho hình dạng và khoảng cách mặt cắt dây dẫn hình tròn và hình vuông.

Vật lý đằng sau hiệu ứng tiệm cận phụ thuộc vào thực tế là từ trường bao quanh các dây dẫn đi/về tập trung nhiều hơn ở khoảng không gian hẹp giữa chúng so với ở những nơi khác (Hình 1-2). Các đường sức từ có ít chỗ hơn và bị ép lại gần nhau hơn. Theo đó, hiệu ứng lân cận sẽ mạnh hơn khi các vật dẫn gần nhau hơn. Nó cũng mạnh hơn khi các mặt đối diện nhau rộng hơn.

Hình 1-2

Hình 1-3

Hình 1-6 minh họa ảnh hưởng của việc nghiêng hai dây dẫn đi/về hình chữ nhật cách đều nhau so với nhau. Nồng độ dòng điện HF lớn nhất ở các góc gần nhau nhất và giảm dần dọc theo các mặt phân kỳ.

Hình 1-4

Hình 1-5

Hình 1-6

Mối quan hệ điện và cơ học

Có hai lĩnh vực chung phải được tối ưu hóa để có được điều kiện điện tốt nhất:

  1. Đầu tiên là làm mọi thứ có thể để khuyến khích càng nhiều càng tốt tổng dòng điện HF chạy theo đường hữu ích trong vee.
  2. Thứ hai là làm mọi thứ có thể để làm cho các cạnh song song với nhau để quá trình sưởi ấm được đồng đều từ trong ra ngoài.

Mục tiêu (1) rõ ràng phụ thuộc vào các yếu tố điện như thiết kế và vị trí của các tiếp điểm hàn hoặc cuộn dây và trên một thiết bị cản trở hiện tại được gắn bên trong ống. Thiết kế bị ảnh hưởng bởi không gian vật lý có sẵn trên máy nghiền, sự sắp xếp và kích thước của các cuộn hàn. Nếu một trục gá được sử dụng để quấn hoặc lăn bên trong, nó sẽ ảnh hưởng đến trở kháng. Ngoài ra, mục tiêu (1) phụ thuộc vào kích thước vee và góc mở. Do đó, mặc dù (1) về cơ bản là điện, nhưng nó liên quan chặt chẽ với cơ khí của nhà máy.

Mục tiêu (2) phụ thuộc hoàn toàn vào các yếu tố cơ học, chẳng hạn như hình dạng của ống mở và điều kiện cạnh của dải. Những điều này có thể bị ảnh hưởng bởi những gì xảy ra trong quá trình phân hủy máy nghiền và thậm chí tại máy xén.

Hàn HF là một quá trình cơ điện: Máy phát điện cung cấp nhiệt cho các cạnh nhưng các cuộn ép thực sự tạo ra mối hàn. Nếu các cạnh đang đạt đến nhiệt độ thích hợp và bạn vẫn có các mối hàn bị lỗi, rất có thể vấn đề là do thiết lập nhà máy hoặc ở vật liệu.

Các yếu tố cơ học cụ thể

Trong phân tích cuối cùng, những gì xảy ra trong vee là quan trọng nhất. Mọi thứ xảy ra ở đó có thể có ảnh hưởng (tốt hoặc xấu) đến chất lượng và tốc độ hàn. Một số yếu tố được xem xét trong vee là:

  1. chiều dài vee
  2. Mức độ mở (góc vee)
  3. Khoảng cách bao xa so với đường tâm của cuộn hàn mà các cạnh của dải bắt đầu chạm vào nhau
  4. Hình dạng và tình trạng của các cạnh dải trong vee
  5. Cách các cạnh của dải tiếp xúc với nhau – cho dù đồng thời trên bề dày của chúng – hoặc lần đầu tiên ở bên ngoài – hoặc bên trong – hoặc thông qua một đường gờ hoặc cúi
  6. Hình dạng của dải hình thành trong vee
  7. Sự không đổi của tất cả các kích thước vee bao gồm chiều dài, góc mở, chiều cao của các cạnh, độ dày của các cạnh
  8. Vị trí của các tiếp điểm hàn hoặc cuộn dây
  9. Việc đăng ký các cạnh dải tương đối với nhau khi chúng kết hợp với nhau
  10. Bao nhiêu vật liệu được vắt ra (chiều rộng dải)
  11. Kích thước của ống hoặc ống quá khổ là bao nhiêu
  12. Lượng nước hoặc chất làm mát máy nghiền đang đổ vào vee và vận tốc va chạm của nó
  13. Độ sạch của nước làm mát
  14. Độ sạch của dải
  15. Sự hiện diện của vật liệu lạ, chẳng hạn như vảy, phoi, mảnh, tạp chất
  16. Cho dù thép skelp là từ thép có viền hay thép chết
  17. Cho dù hàn trong vành thép có viền hay từ nhiều khe xiên
  18. Chất lượng của tảo bẹ – dù là từ thép nhiều lớp – hay thép có quá nhiều dây và tạp chất (thép “bẩn”)
  19. Độ cứng và tính chất vật lý của vật liệu dải (ảnh hưởng đến lượng đàn hồi và lực ép cần thiết)
  20. Đồng nhất tốc độ máy nghiền
  21. chất lượng rạch

Rõ ràng là phần lớn những gì xảy ra trong vee là kết quả của những gì đã xảy ra – hoặc trong chính nhà máy hoặc thậm chí trước khi dải hoặc tảo bẹ đi vào nhà máy.

Hình 1-7

Hình 1-8

Vee tần số cao

Mục đích của phần này là để mô tả các điều kiện lý tưởng trong vee. Người ta chỉ ra rằng các cạnh song song tạo ra nhiệt đồng đều giữa bên trong và bên ngoài. Các lý do bổ sung để duy trì các cạnh song song nhất có thể sẽ được đưa ra trong phần này. Các tính năng khác của vee, chẳng hạn như vị trí của đỉnh, góc mở và độ ổn định khi chạy sẽ được thảo luận.

Các phần sau sẽ đưa ra các khuyến nghị cụ thể dựa trên kinh nghiệm thực địa để đạt được các điều kiện xe điện mong muốn.

Apex càng gần điểm hàn càng tốt

Hình 2-1 cho thấy điểm mà các cạnh gặp nhau (tức là đỉnh) hơi hướng về phía trên của đường tâm trục lăn áp lực. Điều này là do một lượng nhỏ vật liệu bị ép ra trong quá trình hàn. Đỉnh hoàn thành mạch điện và dòng điện HF từ một cạnh quay vòng và quay trở lại dọc theo cạnh kia.

Trong không gian giữa đỉnh và đường tâm cuộn áp suất, không có sự gia nhiệt nào nữa vì không có dòng điện chạy qua và nhiệt tiêu tan nhanh chóng do chênh lệch nhiệt độ cao giữa các cạnh nóng và phần còn lại của ống. Do đó, điều quan trọng là đỉnh càng gần đường tâm cuộn hàn càng tốt để nhiệt độ duy trì đủ cao để tạo ra mối hàn tốt khi áp suất được áp dụng.

Sự tản nhiệt nhanh chóng này là nguyên nhân dẫn đến thực tế là khi công suất HF tăng gấp đôi, tốc độ có thể đạt được sẽ tăng hơn gấp đôi. Tốc độ cao hơn do công suất cao hơn dẫn đến ít thời gian hơn để dẫn nhiệt ra ngoài. Phần lớn nhiệt được tạo ra bằng điện ở các cạnh trở nên hữu ích và hiệu quả tăng lên.

Mức độ mở Vee

Giữ đỉnh càng gần đường tâm áp suất mối hàn càng tốt có nghĩa là lỗ mở trong vee phải càng rộng càng tốt, nhưng có những giới hạn thực tế. Đầu tiên là khả năng vật lý của máy nghiền để giữ cho các cạnh mở mà không bị nhăn hoặc hỏng cạnh. Thứ hai là giảm hiệu ứng tiệm cận giữa hai cạnh khi chúng cách xa nhau hơn. Tuy nhiên, độ mở của lỗ chữ V quá nhỏ có thể thúc đẩy quá trình hồ quang sớm và đóng lỗ chữ V sớm gây ra khuyết tật mối hàn.

Dựa trên kinh nghiệm tại hiện trường, độ mở của vee thường đạt yêu cầu nếu khoảng cách giữa các cạnh tại điểm 2.0″ ngược dòng so với đường tâm cuộn mối hàn nằm trong khoảng từ 0.080″(2mm) đến 200″(5mm) tạo ra một góc bao gồm từ 2° đến 5° đối với thép carbon. Một góc lớn hơn là mong muốn cho thép không gỉ và kim loại màu.

Mở Vee được đề xuất

Hình 2-1

Hình 2-2

Hình 2-3

Các cạnh song song Tránh Vee đôi

Hình 2-2 minh họa rằng nếu các cạnh bên trong khớp với nhau trước thì sẽ có hai đường kẻ – một đường ở bên ngoài có đỉnh ở A – đường kia ở bên trong có đỉnh ở B. Đường bên ngoài dài hơn và đỉnh của nó là gần hơn với đường trung tâm cuộn áp suất.

Trong Hình 2-2, dòng điện HF ưu tiên dòng bên trong vì các cạnh gần nhau hơn. Dòng điện quay quanh B. Giữa B và điểm hàn, không có sự nóng lên và các cạnh đang nguội đi nhanh chóng. Do đó, cần phải làm quá nhiệt ống bằng cách tăng công suất hoặc giảm tốc độ để nhiệt độ tại điểm hàn đủ cao để mối hàn đạt yêu cầu. Điều này thậm chí còn tồi tệ hơn vì các cạnh bên trong sẽ nóng hơn bên ngoài.

Trong những trường hợp cực đoan, vee kép có thể gây ra hiện tượng nhỏ giọt bên trong và mối hàn lạnh bên ngoài. Tất cả điều này sẽ tránh được nếu các cạnh song song.

Các Cạnh Song Song Giảm Bao Gồm

Một trong những ưu điểm quan trọng của hàn HF là một lớp da mỏng được nấu chảy trên bề mặt của các cạnh. Điều này cho phép loại bỏ các oxit và các vật liệu không mong muốn khác, tạo ra mối hàn sạch và chất lượng cao. Với các cạnh song song, các oxit được vắt ra theo cả hai hướng. Không có gì cản đường họ và họ không phải đi xa hơn một nửa độ dày của bức tường.

Nếu các cạnh bên trong kết hợp với nhau trước, thì các oxit sẽ khó bị ép ra hơn. Trong Hình 2-2, có một rãnh giữa đỉnh A và đỉnh B hoạt động giống như một cái nồi nấu kim loại để chứa vật lạ. Vật liệu này nổi trên thép nóng chảy gần các cạnh nóng bên trong. Trong thời gian nó bị ép sau khi đi qua đỉnh A, nó không thể vượt qua hoàn toàn các cạnh bên ngoài của bộ làm mát và có thể bị mắc kẹt trong giao diện mối hàn, tạo thành các tạp chất không mong muốn.

Đã có nhiều trường hợp các khuyết tật mối hàn, do tạp chất ở gần bên ngoài, bắt nguồn từ việc các cạnh bên trong kết hợp với nhau quá sớm (tức là ống có đỉnh). Câu trả lời đơn giản là thay đổi hình dạng sao cho các cạnh song song với nhau. Không làm như vậy có thể làm giảm việc sử dụng một trong những ưu điểm quan trọng nhất của hàn HF.

Các cạnh song song Giảm chuyển động tương đối

Hình 2-3 cho thấy một loạt các mặt cắt ngang có thể được thực hiện giữa B và A trong Hình 2-2. Khi các cạnh bên trong của một ống có đỉnh tiếp xúc với nhau lần đầu tiên, chúng sẽ dính vào nhau (Hình 2-3a). Ngay sau đó (Hình 2-3b), phần bị kẹt bị uốn cong. Các góc bên ngoài khớp với nhau như thể các cạnh được gắn vào bên trong (Hình 2-3c).

Việc uốn cong phần bên trong của tường trong quá trình hàn ít gây hại hơn khi hàn thép so với khi hàn các vật liệu như nhôm. Thép có phạm vi nhiệt độ dẻo rộng hơn. Ngăn chặn chuyển động tương đối của loại này cải thiện chất lượng mối hàn. Điều này được thực hiện bằng cách giữ cho các cạnh song song.

Cạnh song song Giảm thời gian hàn

Một lần nữa tham khảo Hình 2-3, quá trình hàn đang diễn ra suốt từ B đến đường tâm cuộn hàn. Chính tại đường tâm này, áp lực tối đa cuối cùng được tạo ra và mối hàn được hoàn thành.

Ngược lại, khi các cạnh song song với nhau, chúng không bắt đầu chạm vào nhau cho đến khi ít nhất chúng chạm tới Điểm A. Gần như ngay lập tức, áp suất tối đa được áp dụng. Các cạnh song song có thể giảm thời gian hàn từ 2.5 đến 1 hoặc hơn.

Đưa các cạnh song song với nhau sử dụng điều mà các thợ rèn luôn biết: Hãy rèn khi bàn là còn nóng!

Vee như một tải điện trên máy phát điện

Trong quy trình HF, khi các bộ cản trở và thanh dẫn đường nối được sử dụng theo khuyến nghị, đường dẫn hữu ích dọc theo các cạnh của vee bao gồm toàn bộ mạch tải được đặt trên bộ tạo tần số cao. Dòng điện do vee rút ra từ máy phát điện phụ thuộc vào trở kháng điện của vee. Ngược lại, trở kháng này phụ thuộc vào kích thước vee. Khi vee được kéo dài (tiếp điểm hoặc cuộn dây di chuyển trở lại), trở kháng tăng và dòng điện có xu hướng giảm. Ngoài ra, dòng điện giảm bây giờ phải đốt nóng nhiều kim loại hơn (vì vòng quay dài hơn), do đó, cần nhiều năng lượng hơn để đưa vùng hàn trở lại nhiệt độ hàn. Khi độ dày của tường tăng lên, trở kháng giảm và dòng điện có xu hướng tăng. Điều cần thiết là trở kháng của vee phải gần với giá trị thiết kế một cách hợp lý nếu toàn bộ công suất được lấy từ máy phát tần số cao. Giống như dây tóc bóng đèn, công suất tiêu thụ phụ thuộc vào điện trở và điện áp đặt vào, chứ không phụ thuộc vào kích thước của trạm phát điện.

Do đó, vì các lý do về điện, đặc biệt là khi muốn có toàn bộ đầu ra của máy phát HF, điều cần thiết là kích thước vee phải như khuyến nghị.

dụng cụ tạo hình

 

Hình thành ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn

Như đã giải thích, sự thành công của hàn HF phụ thuộc vào việc phần tạo hình có cung cấp các cạnh song song, không bị cúi và ổn định với vee hay không. Chúng tôi không cố gắng đề xuất dụng cụ chi tiết cho mọi kiểu dáng và quy mô của nhà máy, nhưng chúng tôi đề xuất một số ý tưởng liên quan đến các nguyên tắc chung. Khi các lý do đã được hiểu rõ, phần còn lại là công việc dễ dàng đối với các nhà thiết kế cuộn. Dụng cụ tạo hình chính xác cải thiện chất lượng mối hàn và cũng giúp công việc của người vận hành dễ dàng hơn.

Đề xuất phá vỡ cạnh

Chúng tôi khuyên bạn nên bẻ mép thẳng hoặc sửa đổi. Điều này mang lại cho đỉnh ống bán kính cuối cùng của nó trong một hoặc hai lần chạy đầu tiên. Đôi khi ống thành mỏng được hình thành quá mức để cho phép đàn hồi. Tốt nhất là không nên dựa vào các đường vây để tạo thành bán kính này. Chúng không thể biến dạng quá mức mà không làm hỏng các cạnh khiến chúng không song song với nhau. Lý do cho khuyến nghị này là để các cạnh sẽ song song trước khi chúng đi đến các cuộn hàn – tức là trong vee. Điều này khác với thực hành ERW thông thường, trong đó các điện cực tròn lớn phải hoạt động như các thiết bị tiếp xúc với dòng điện cao và đồng thời như các cuộn để tạo thành các cạnh.

Phá vỡ cạnh so với phá vỡ trung tâm

Những người ủng hộ phá vỡ trung tâm nói rằng cuộn phá vỡ trung tâm có thể xử lý một loạt các kích cỡ, giúp giảm tồn kho dụng cụ và cắt giảm thời gian ngừng thay đổi cuộn. Đây là một lập luận kinh tế hợp lệ với một nhà máy lớn, nơi các cuộn lớn và đắt tiền. Tuy nhiên, lợi thế này được bù đắp một phần vì chúng thường cần các cuộn bên hoặc một loạt các cuộn phẳng sau lần vây cuối cùng để giữ các cạnh xuống. Lên đến ít nhất 6 hoặc 8″ OD, việc phá vỡ cạnh có lợi hơn.

Điều này đúng mặc dù thực tế là nên sử dụng các cuộn phân hủy trên cùng khác nhau cho tường dày hơn là cho tường mỏng. Hình 3-1a minh họa rằng cuộn trên cùng được thiết kế cho tường mỏng không cho phép đủ chỗ ở các cạnh cho tường dày hơn. Nếu bạn cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng cuộn trên cùng đủ hẹp cho dải dày nhất trên một dải độ dày rộng, thì bạn sẽ gặp rắc rối ở đầu mỏng của dải như gợi ý trong Hình 3-1b. Các cạnh của dải sẽ không được chứa và việc bẻ cạnh sẽ không hoàn tất. Điều này làm cho đường may cuộn từ bên này sang bên kia trong các cuộn hàn – rất không mong muốn để hàn tốt.

Một phương pháp khác đôi khi được sử dụng nhưng chúng tôi không khuyên dùng cho các nhà máy nhỏ, đó là sử dụng cuộn đáy tích hợp có miếng đệm ở giữa. Một miếng đệm trung tâm mỏng hơn và một miếng đệm phía sau dày hơn được sử dụng khi chạy bức tường mỏng. Thiết kế cuộn cho phương pháp này là một sự thỏa hiệp tốt nhất. Hình 3-1c cho thấy điều gì sẽ xảy ra khi cuộn trên được thiết kế cho thành dày và cuộn dưới được thu hẹp bằng cách thay thế các miếng đệm để chạy thành mỏng. Dải bị ép ở gần các cạnh nhưng lỏng lẻo ở trung tâm. Điều này có xu hướng gây ra sự mất ổn định dọc theo máy nghiền, bao gồm cả đường hàn.

Một lập luận khác là việc phá vỡ cạnh có thể gây ra hiện tượng vênh. Điều này không xảy ra khi phần chuyển tiếp được gia công và điều chỉnh chính xác cũng như việc tạo hình được phân bổ hợp lý dọc theo máy nghiền.

Những phát triển gần đây trong công nghệ tạo hình lồng được điều khiển bằng máy tính đảm bảo các cạnh phẳng, song song và thời gian thay đổi nhanh chóng.

Theo kinh nghiệm của chúng tôi, nỗ lực bổ sung để sử dụng tính năng phá vỡ cạnh thích hợp mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất đáng tin cậy, nhất quán, dễ vận hành và chất lượng cao.

Vé vây tương thích

Sự tiến triển trong các đường vây sẽ dẫn đến hình dạng đường vây cuối cùng được đề xuất trước đó một cách suôn sẻ. Mỗi lần vượt vây nên thực hiện cùng một lượng công việc. Điều này tránh làm hỏng các cạnh trong một đường vây làm việc quá sức.

Hình 3-1

cuộn hàn

 

Cuộn mối hàn và cuộn vây cuối tương quan với nhau

Để có được các cạnh song song trong vee yêu cầu sự tương quan giữa thiết kế của các cuộn vây cuối cùng và của các cuộn hàn. Hướng dẫn đường may cùng với bất kỳ cuộn bên nào có thể được sử dụng trong khu vực này chỉ để hướng dẫn. Phần này mô tả một số thiết kế cuộn hàn đã mang lại kết quả xuất sắc trong nhiều cài đặt và mô tả thiết kế đường dẫn cuối cùng để phù hợp với các thiết kế cuộn hàn này.

Chức năng duy nhất của các cuộn hàn trong hàn HF là buộc các cạnh được nung nóng lại với nhau với đủ áp suất để tạo ra một mối hàn tốt. Thiết kế cuộn vây sẽ làm cho tảo bẹ được tạo hình hoàn chỉnh (bao gồm cả bán kính gần các cạnh), nhưng mở ở phía trên đối với các cuộn hàn. Lỗ mở thu được như thể một ống kín hoàn toàn được làm bằng hai nửa được nối với nhau bằng bản lề đàn piano ở phía dưới và chỉ cần xoay ra ở phía trên (Hình 4-1). Thiết kế cuộn vây này hoàn thành việc này mà không có bất kỳ vết lõm không mong muốn nào ở phía dưới.

Sắp xếp hai cuộn

Các cuộn hàn phải có khả năng đóng ống với áp suất đủ để làm lệch các cạnh ngay cả khi thợ hàn đã tắt và các cạnh đã nguội. Điều này đòi hỏi các thành phần lực nằm ngang lớn như được gợi ý bởi các mũi tên trong Hình 4-1. Một cách đơn giản, dễ hiểu để có được các lực này là sử dụng hai cuộn bên như gợi ý trong Hình 4-2.

Một hộp hai cuộn là tương đối kinh tế để xây dựng. Chỉ có một ốc vít để điều chỉnh trong quá trình chạy. Nó có các ren tay phải và tay trái, đồng thời di chuyển hai cuộn vào và ra cùng nhau. Sự sắp xếp này được sử dụng rộng rãi cho các đường kính nhỏ và các bức tường mỏng. Cấu trúc hai cuộn có lợi thế quan trọng là nó cho phép sử dụng hình dạng họng cuộn mối hàn hình bầu dục phẳng do THERMATOOL phát triển để giúp đảm bảo rằng các cạnh ống song song.

Trong một số trường hợp, việc sắp xếp hai cuộn có thể dễ gây ra các vết xoáy trên ống. Một lý do phổ biến cho điều này là việc tạo hình không đúng cách, đòi hỏi các cạnh cuộn phải chịu áp suất cao hơn bình thường. Dấu xoáy cũng có thể xảy ra với vật liệu có độ bền cao, yêu cầu áp lực mối hàn cao. Thường xuyên làm sạch các cạnh cuộn bằng bánh mài hoặc máy mài sẽ giúp giảm thiểu vết đánh dấu.

Mài trục trong khi đang chuyển động sẽ giảm thiểu khả năng mài quá mức hoặc làm xước trục nhưng cần hết sức thận trọng khi làm như vậy. Luôn có người túc trực tại E-Stop trong trường hợp khẩn cấp.

Hình 4-1

Hình 4-2

Sắp xếp ba cuộn

Nhiều người vận hành máy nghiền thích cách sắp xếp ba cuộn như trong Hình 4-3 cho ống nhỏ (lên đến khoảng 4-1/2″OD). Ưu điểm chính của nó so với cách sắp xếp hai cuộn là các vết xoáy hầu như bị loại bỏ. Nó cũng cung cấp sự điều chỉnh để sửa đăng ký cạnh nếu điều này là cần thiết.

Ba cuộn, cách nhau 120 độ, được gắn vào các rãnh trên mâm cặp cuộn ba hàm hạng nặng. Chúng có thể được điều chỉnh vào và ra cùng nhau bằng vít mâm cặp. Mâm cặp được gắn trên một tấm phía sau chắc chắn, có thể điều chỉnh được. Lần điều chỉnh đầu tiên được thực hiện với ba cuộn được đóng chặt trên phích cắm đã gia công. Tấm phía sau được điều chỉnh theo chiều dọc và chiều ngang để đưa cuộn dưới thẳng hàng chính xác với chiều cao đường chuyền của máy nghiền và với đường tâm của máy nghiền. Sau đó, tấm phía sau được khóa an toàn và không cần điều chỉnh thêm cho đến khi thay cuộn tiếp theo.

Các khe giữ hai cuộn trên được gắn vào các thanh trượt hướng tâm được cung cấp bằng các vít điều chỉnh. Một trong hai cuộn này có thể được điều chỉnh riêng lẻ. Điều này bổ sung cho sự điều chỉnh chung của ba cuộn với nhau bằng mâm cặp cuộn.

Hai cuộn – Thiết kế cuộn

Đối với ống nhỏ hơn khoảng 1.0 OD và hộp hai cuộn, hình dạng khuyến nghị được hiển thị trong Hình 4-4. Đây là hình dạng tối ưu. Nó cho chất lượng mối hàn tốt nhất và tốc độ hàn cao nhất. Trên khoảng 1.0 OD, phần bù 020 trở nên không đáng kể và có thể bị bỏ qua, mỗi cuộn được mài từ một tâm chung.

Ba cuộn – Thiết kế cuộn

Các họng mối hàn ba cuộn thường được mài tròn, có đường kính DW bằng với đường kính ống thành phẩm D cộng với kích thước cho phép a

RW = DW/2

Đối với hộp hai cuộn, hãy sử dụng Hình 4-5 làm hướng dẫn để chọn đường kính cuộn. Khoảng cách trên cùng phải là 050 hoặc bằng với bức tường mỏng nhất sẽ chạy, tùy theo giá trị nào lớn hơn. Hai khoảng trống khác phải là tối đa 060, được chia tỷ lệ thấp nhất là 020 đối với các bức tường rất mỏng. Đề xuất tương tự về độ chính xác đã được thực hiện cho hộp hai cuộn được áp dụng ở đây.

Hình 4-3

Hình 4-4

Hình 4-5

VƯỢT QUA CUỐI CÙNG

 

Mục tiêu thiết kế

Hình dạng được đề xuất cho lần vượt qua vòng vây cuối cùng đã được chọn với một số mục tiêu:

  1. Để đưa ống vào các cuộn hàn với bán kính cạnh được tạo thành
  2. Để có các cạnh song song thông qua vee
  3. Để cung cấp mở vee thỏa đáng
  4. Để tương thích với thiết kế cuộn hàn được đề xuất trước đây
  5. Để được đơn giản để xay.

Hình dạng vây cuối cùng

Hình dạng khuyến nghị được minh họa trong Hình 4-6. Cuộn dưới cùng có bán kính không đổi từ một tâm duy nhất. Mỗi nửa trong số hai nửa cuộn trên cùng cũng có bán kính không đổi. Tuy nhiên, bán kính cuộn trên cùng RW không bằng bán kính cuộn dưới RL và các tâm mà từ đó bán kính trên cùng được nối đất bị dịch chuyển sang hai bên một khoảng WGC. Bản thân vây được làm thon ở một góc.

Tiêu chuẩn thiết kế

Kích thước được cố định theo năm tiêu chí sau:

  1. Bán kính mài trên giống như bán kính mài cuộn hàn RW.
  2. Chu vi GF lớn hơn chu vi GW trong các cuộn hàn một lượng bằng với dung sai ép ra S.
  3. Độ dày vây TF sao cho khoảng hở giữa các cạnh sẽ phù hợp với Hình 2-1.
  4. Góc côn của vây a sao cho các cạnh của ống sẽ vuông góc với tiếp tuyến.
  5. Khoảng cách y giữa các mặt bích cuộn trên và dưới được chọn để chứa dải mà không cần đánh dấu đồng thời cung cấp một số mức độ điều chỉnh vận hành.

 

 

 

Tính năng kỹ thuật của máy phát hàn cảm ứng tần số cao:

 

 

Máy hàn ống và ống cảm ứng tần số cao tất cả trạng thái rắn (MOSFET)
Mô hình GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
Công suất đầu vào 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
Điện áp đầu vào 3 pha,380/400/480V
DC Voltage 0-250V
Dòng điện một chiều 0-300A 0-500A 800A 1000A 1250A 1500A
tần số 200-500KHz
Hiệu quả đầu ra 85% -95%
Hệ số công suất Đầy tải>0.88
Áp suất nước làm mát > 0.3MPa
Lưu lượng nước làm mát > 60L / phút > 83L / phút > 114L / phút > 114L / phút > 160L / phút > 160L / phút
Nhiệt độ nước đầu vào <35 ° C
  1. Công nghệ điều chỉnh dòng điện biến đổi và điều chỉnh công suất IGBT hoàn toàn ở trạng thái rắn thực sự, sử dụng công nghệ cắt tần số cao chuyển mạch mềm IGBT độc đáo và lọc vô định hình để điều chỉnh công suất, điều khiển biến tần IGBT chuyển mạch mềm tốc độ cao và chính xác, để đạt được 100-800KHZ/ Ứng dụng sản phẩm 3 -300KW.
  2. Các tụ điện cộng hưởng công suất cao nhập khẩu được sử dụng để thu được tần số cộng hưởng ổn định, cải thiện hiệu quả chất lượng sản phẩm và nhận ra sự ổn định của quy trình ống hàn.
  3. Thay thế công nghệ điều chỉnh công suất thyristor truyền thống bằng công nghệ điều chỉnh công suất cắt tần số cao để đạt được mức kiểm soát micro giây, nhận ra rất nhiều việc điều chỉnh nhanh chóng và ổn định công suất đầu ra của quá trình hàn ống, gợn đầu ra cực kỳ nhỏ và dòng dao động là ổn định. Độ nhẵn và thẳng của đường hàn được đảm bảo.
  4. Bảo vệ. Không có tần số cao và điện áp cao 10,000 volt trong thiết bị, có thể tránh bức xạ, nhiễu, phóng điện, đánh lửa và các hiện tượng khác một cách hiệu quả.
  5. Nó có khả năng chống biến động điện áp mạng mạnh mẽ.
  6. Nó có hệ số công suất cao trong toàn dải công suất, có thể tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
  7. Hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng. Thiết bị áp dụng công nghệ chuyển mạch mềm công suất cao từ đầu vào sang đầu ra, giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và đạt hiệu suất điện cực cao, đồng thời có hệ số công suất cực cao trong toàn dải công suất, tiết kiệm năng lượng hiệu quả, khác hẳn so với truyền thống So với ống gõ tần số cao, nó có thể tiết kiệm 30-40% hiệu quả tiết kiệm năng lượng.
  8. Thiết bị được thu nhỏ và tích hợp, giúp tiết kiệm đáng kể không gian bị chiếm dụng. Thiết bị không cần máy biến áp giảm áp và không cần điện cảm lớn tần số nguồn để điều chỉnh SCR. Cấu trúc tích hợp nhỏ mang lại sự thuận tiện trong việc lắp đặt, bảo trì, vận chuyển và điều chỉnh.
  9. Dải tần 200-500KHZ thực hiện hàn ống thép và thép không gỉ.

Giải pháp hàn ống và ống cảm ứng tần số cao