مقدمه
لوله های جوش داده شده با مقاومت الکتریکی به دلیل کارایی، قوام جوش و دقت ابعادی به طور گسترده در ساخت و ساز، انتقال نفت و گاز، سازه های مکانیکی و انواع پروژه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، ساخت لولههای ERW یک فرآیند دقیق است که به کنترل دقیق پارامترهای تجهیزات، حرارت ورودی جوشکاری و ویژگیهای مواد نیاز دارد. این مقاله تجزیه و تحلیل مفصلی از گردش کار تولید ERW، اقدامات کنترل فنی اعمال شده در هر مرحله و روشهای آزمایش غیرمخرب مورد استفاده برای اطمینان از کیفیت محصول را ارائه میکند.
مواد اولیه و آماده سازی اولیه
انتخاب کویل فولادی
اولین گام در تولید لوله ERW، انتخاب کلافهای فولادی نورد گرم{{0} با کیفیت بالا است. ترکیب شیمیایی، ریزساختار، خواص مکانیکی و وضعیت سطح سیم پیچ به طور قابل توجهی بر عملکرد جوشکاری بعدی و یکپارچگی لوله تأثیر می گذارد. آسیاب ها معمولاً صافی سیم پیچ، شرایط لبه و تحمل ضخامت را قبل از تغذیه سیم پیچ در خط شکل دهی ارزیابی می کنند.
برش کویل و تمیز کردن سطح
بسیاری از خطوط ERW شامل یک فرآیند برش برای تقسیم سیم پیچ های پهن به نوارهای باریک تر هستند که با قطر لوله مورد نیاز مطابقت دارند. در حین شکاف، سوراخ ها و عیوب لبه ها باید به حداقل برسد تا از مشکلات جوش جلوگیری شود. تمیز کردن سطح و حذف رسوب یا زنگ زدگی تضمین می کند که رابط جوش پایدار و عاری از آلودگی باقی می ماند.
اتصال نواری و تغذیه انباشته
برای حفظ تولید مداوم، انتهای سیم پیچ از طریق جوش لب به لب به هم متصل می شوند و نوار به داخل یک انباشته هدایت می شود. این دستگاه مواد نواری را ذخیره می کند تا خط تولید در هنگام تعویض کویل ها بدون وقفه کار کند.
اصول شکل دهی و جوشکاری لوله
مراحل شکل گیری
شکلدهی لوله ERW معمولاً از چندین مرحله شکلدهی انجام میشود: رولهای شکسته به تدریج نوار را خم میکنند، رولهای شکلدهنده لبهها را نزدیکتر میکنند، و بخش نهایی قفس یا باله- لبهها را دقیقاً برای جوشکاری آماده میکند. تراز مناسب ضروری است زیرا ناهماهنگی باعث ایجاد نقص هایی مانند ترک های قلاب یا همجوشی ناقص می شود.
مکانیزم جوشکاری با فرکانس بالا-
ERW از جریان فرکانس بالا (معمولاً 100-500 کیلوهرتز) برای گرم کردن سریع لبههای نوار به حالت پلاستیکی یا نزدیک به{3} مذاب استفاده میکند. سپس رول های فشار، لبه های گرم شده را به هم می جوشانند و یک جوش حالت جامد بدون نیاز به مواد پرکننده تشکیل می دهند. حرارت ورودی باید به دقت کنترل شود: دمای ناکافی منجر به عدم اتصال می شود، در حالی که گرمای بیش از حد باعث درشت شدن دانه ها و ضعیف شدن ناحیه جوش می شود.
کنترل درز جوش و حذف فلاش
در طول جوشکاری، فلاش داخلی و خارجی به دلیل فشرده شدن- مواد تشکیل میشود. فلاش خارجی برای دقت ابعاد به صورت مکانیکی بریده شده است، در حالی که فلاش داخلی ممکن است بسته به مشخصات محصول حذف شود. حذف مناسب فلاش خصوصیات جریان را در خطوط لوله بهبود می بخشد و از تمرکز تنش جلوگیری می کند.
عملیات حرارتی و کنترل اندازه
آنیل القایی
پس از جوشکاری، لوله معمولاً تحت آنیل القایی قرار می گیرد تا ریزساختار ناحیه جوش را اصلاح کند. این فرآیند تنش های باقیمانده را از بین می برد و چقرمگی را بهبود می بخشد. دمای بازپخت و سرعت سرد شدن باید به دقت تنظیم شود تا از سختی بیش از حد یا عادی سازی ناکافی جلوگیری شود.
کالیبراسیون آسیاب اندازه
لوله تقریباً تمام شده وارد آسیاب اندازه گیری می شود، جایی که ابعاد خارجی کالیبره می شود. غلتک ها قطر و گردی را برای برآورده کردن تلورانس های خاص تنظیم می کنند. دقت ابعادی در این مرحله سازگاری با اتصالات، کوپلینگ ها یا سیستم های ساختاری را تضمین می کند.
برش به طول استاندارد
لوله های ERW با استفاده از اره های پرنده که به طور همزمان با لوله متحرک کار می کنند به طول های مورد نیاز بریده می شوند. دقت برش بر جابجایی بعدی و نصب مزرعه تأثیر می گذارد.
تست غیر مخرب و بازرسی نهایی
آزمایش جریان گردابی
بازرسی جریان گردابی عیوب سطح و نزدیک{0}}سطح در امتداد درز جوش را تشخیص می دهد. تغییرات در هدایت الکتریکی ناشی از ترک ها یا تخلخل ها شناسایی و برای ارزیابی ثبت می شوند.
تست اولتراسونیک
تست جوش اولتراسونیک نفوذ عمیقتری را فراهم میکند و لایهبندی، آخالها یا ناپیوستگیهای داخلی را تشخیص میدهد. مبدلهای خودکار بخش جوش و منطقه تحت تأثیر حرارت{1}} مجاور را اسکن میکنند تا از یکپارچگی ساختاری اطمینان حاصل کنند.
تست فشار هیدرواستاتیک
قبل از حمل و نقل، لوله های ERW اغلب تحت آزمایش هیدرواستاتیک برای بررسی عملکرد فشار قرار می گیرند. لوله با آب پر شده و تا مقدار مشخصی تحت فشار قرار می گیرد که عملکرد بدون نشتی{1}}در زیر بار را نشان می دهد.
اقدامات کنترل کیفیت و پارامترهای تجهیزات
-نظارت زمان واقعی فرآیند
خطوط مدرن ERW حسگرهایی را ادغام می کنند که دما، فشار شکل گیری، جریان جوشکاری، ولتاژ و موقعیت نوار را اندازه گیری می کنند. بازخورد واقعی{1}}به حفظ ثبات کمک می کند و از انتشار عیوب جلوگیری می کند.
استانداردهای آماده سازی لبه
لبههای نوار باید صاف باشند و شکل مناسبی داشته باشند-فرزهای لبه یا انحرافها میتوانند ناهماهنگیهای جوشکاری ایجاد کنند. فرز لبه خودکار یک رابط یکنواخت را برای گرمایش مقاومت الکتریکی تضمین می کند.
ارزیابی متالوگرافی و مکانیکی
نمونههای هر دسته تحت آزمایشهای کششی، آزمایش ضربه چارپی، متالوگرافی، اندازهگیری سختی و اچ ماکرو جوش- قرار میگیرند. این آزمایشها تأیید میکنند که ویژگیهای لوله مطابق با استانداردهای صنعتی مورد نیاز است.
نتیجه گیری
قابلیت اطمینان یک لوله ERW به شدت به فرآیند ساخت آن بستگی دارد. از انتخاب سیم پیچ تا کنترل جوشکاری و بازرسی غیرمخرب، هر مرحله باید از معیارهای کیفی دقیق برای اطمینان از یکپارچگی جوش، دقت ابعادی و عملکرد مکانیکی پیروی کند. سیستمهای مانیتورینگ پیشرفته و روشهای تست استاندارد به بهبود تولید لوله ERW ادامه میدهند و کاربردهای صنعتی گسترده را ممکن میسازند.
