أنبوب اللحام بالحث عالي التردد وحلول الأنابيب

أنبوب اللحام بالحث عالي التردد وحلول الأنابيب

ما هو لحام الحث؟

مع اللحام التعريفي ، يتم تحفيز الحرارة كهرومغناطيسيًا في قطعة العمل. سرعة ودقة اللحام بالحث تجعله مثاليًا للحام حواف الأنابيب والأنابيب. في هذه العملية ، تمر الأنابيب بملف الحث بسرعة عالية. أثناء القيام بذلك ، يتم تسخين حوافها ، ثم ضغطها معًا لتشكيل خط لحام طولي. اللحام التعريفي مناسب بشكل خاص للإنتاج بكميات كبيرة. يمكن أيضًا تزويد أجهزة اللحام بالحث برؤوس تلامس ، وتحويلها إلى أنظمة لحام ثنائية الغرض.

ما هي مزايا اللحام التعريفي؟

اللحام الطولي بالحث الأوتوماتيكي هو عملية موثوقة وعالية الإنتاجية. انخفاض استهلاك الطاقة وكفاءة عالية أنظمة اللحام التعريفي HLQ خفض التكاليف. تقلل قابليتها للتحكم والتكرار من الخردة. تتميز أنظمتنا بالمرونة أيضًا - تضمن مطابقة الحمل التلقائية طاقة خرج كاملة عبر مجموعة كبيرة من أحجام الأنابيب. وبصمتهم الصغيرة تجعل من السهل دمجهم أو تعديلهم في خطوط الإنتاج.

أين يستخدم اللحام التعريفي؟

يستخدم اللحام التعريفي في صناعة الأنابيب والأنابيب من أجل اللحام الطولي للفولاذ المقاوم للصدأ (مغناطيسي وغير مغناطيسي) ، والألمنيوم ، والفولاذ منخفض الكربون وعالي القوة (HSLA) والعديد من المواد الموصلة الأخرى.

لحام الحث عالي التردد

في عملية لحام أنبوب الحث عالي التردد ، يتم إحداث تيار عالي التردد في أنبوب التماس المفتوح بواسطة ملف تحريض يقع أمام (المنبع من) نقطة اللحام ، كما هو موضح في الشكل 1-1. يتم تباعد حواف الأنبوب عندما تمر عبر الملف ، لتشكيل فتحة مفتوحة يكون قمتها متقدمًا قليلاً عن نقطة اللحام. الملف لا يتصل بالأنبوب.

الشكل 1-1

يعمل الملف باعتباره المحول الأساسي لمحول عالي التردد ، ويعمل أنبوب التماس المفتوح كمحول ثانوي بدورة واحدة. كما هو الحال في تطبيقات التسخين بالحث العام ، يميل المسار الحالي المستحث في قطعة العمل إلى التوافق مع شكل ملف الحث. يكمل معظم التيار المستحث مساره حول الشريط المُشكل عن طريق التدفق على طول الحواف والتزاحم حول قمة الفتحة على شكل V في الشريط.

تكون كثافة التيار العالي التردد هي الأعلى في الحواف القريبة من القمة وعند القمة نفسها. يحدث التسخين السريع ، مما يتسبب في أن تكون الحواف في درجة حرارة اللحام عند وصولها إلى القمة. تعمل لفات الضغط على دفع الحواف الساخنة معًا ، مما يكمل اللحام.

إن التردد العالي لتيار اللحام هو المسؤول عن التسخين المركّز على طول حواف vee. لها ميزة أخرى ، وهي أن جزءًا صغيرًا جدًا من إجمالي التيار يجد طريقه حول الجزء الخلفي من الشريط المشكل. ما لم يكن قطر الأنبوب صغيرًا جدًا مقارنة بطول vee ، فإن التيار يفضل المسار المفيد على طول حواف الأنبوب المكون من vee.

تأثير الجلد

تعتمد عملية اللحام HF على ظاهرتين مرتبطتين بتيار HF - تأثير الجلد وتأثير القرب.

تأثير الجلد هو ميل تيار HF للتركيز على سطح الموصل.

هذا موضح في الشكل 1-3 ، والذي يوضح تدفق تيار HF في موصلات معزولة بأشكال مختلفة. عمليًا ، يتدفق التيار بأكمله في جلد ضحل بالقرب من السطح.

تأثير القرب

الظاهرة الكهربائية الثانية المهمة في عملية اللحام بالتردد العالي هي تأثير القرب. هذا هو ميل تيار HF في زوج من موصلات الذهاب / العودة للتركيز في أجزاء الأسطح الموصلة الأقرب لبعضها البعض. هذا موضح في التين. 1-4 إلى 1-6 لأشكال ومباعد مستديرة ومربعة الشكل.

تعتمد الفيزياء الكامنة وراء تأثير القرب على حقيقة أن المجال المغناطيسي المحيط بموصلات الذهاب / العودة يتركز أكثر في المساحة الضيقة بينهما مما هو عليه في أي مكان آخر (الشكل 1-2). خطوط القوة المغناطيسية لها مساحة أقل ويتم ضغطها بالقرب من بعضها البعض. ويترتب على ذلك أن تأثير القرب يكون أقوى عندما تكون الموصلات أقرب من بعضها البعض. كما أنه أقوى عندما تكون الجوانب التي تواجه بعضها البعض أوسع.

الشكل. 1-2

الشكل. 1-3

يوضح الشكل 1-6 تأثير إمالة موصلي انتقال / رجوع مستطيلين متقاربين بالنسبة لبعضهما البعض. يكون تركيز تيار HF أكبر في الزوايا الأقرب معًا ويصبح أقل تدريجيًا على طول الوجوه المتباعدة.

الشكل. 1-4

الشكل. 1-5

الشكل. 1-6

العلاقات الكهربائية والميكانيكية

هناك مجالان عامان يجب تحسينهما للحصول على أفضل الظروف الكهربائية:

  1. الأول هو القيام بكل ما هو ممكن لتشجيع أكبر قدر ممكن من إجمالي تيار HF على التدفق في المسار المفيد في vee.
  2. والثاني هو القيام بكل ما هو ممكن لجعل الحواف متوازية في الوصلة بحيث تكون التسخين موحدًا من الداخل إلى الخارج.

يعتمد الهدف (1) بوضوح على عوامل كهربائية مثل تصميم ووضع وصلات اللحام أو ملفه وعلى جهاز إعاقة تيار مركب داخل الأنبوب. يتأثر التصميم بالمساحة المادية المتاحة في المطحنة ، وترتيب وحجم لفات اللحام. إذا تم استخدام مغزل للغطاء الداخلي أو التدحرج ، فإنه يؤثر على المانع. بالإضافة إلى ذلك ، الهدف (1) يعتمد على أبعاد vee وزاوية الفتح. لذلك ، على الرغم من أن الرقم (1) كهربائي في الأساس ، إلا أنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بميكانيكا المطحنة.

يعتمد الهدف (2) كليًا على العوامل الميكانيكية ، مثل شكل الأنبوب المفتوح وحالة حافة الشريط. يمكن أن تتأثر هذه بما يحدث مرة أخرى في ممرات تكسير المطحنة وحتى عند التقطيع.

اللحام بالتردد العالي هو عملية كهروميكانيكية: يقوم المولد بتزويد الحواف بالحرارة ولكن لفات الضغط هي التي تصنع اللحام بالفعل. إذا وصلت الحواف إلى درجة الحرارة المناسبة ولا يزال لديك لحامات معيبة ، فمن المحتمل جدًا أن تكون المشكلة في إعداد المطحنة أو في المواد.

عوامل ميكانيكية محددة

في التحليل الأخير ، ما يحدث في vee مهم للغاية. كل ما يحدث هناك يمكن أن يكون له تأثير (سواء كان جيدًا أو سيئًا) على جودة اللحام وسرعته. بعض العوامل التي يجب مراعاتها في vee هي:

  1. طول vee
  2. درجة الفتح (زاوية مخروطية)
  3. إلى أي مدى تسبق خط الوسط في لفة اللحام ، تبدأ حواف الشريط في لمس بعضها البعض
  4. شكل وحالة حواف الشريط في vee
  5. كيف تلتقي حواف الشريط مع بعضها البعض - سواء عبر سمكها في وقت واحد - أو أولاً في الخارج - أو من الداخل - أو من خلال نتوء أو قطعة من الجبن
  6. شكل الشريط المتشكل في الفرس
  7. ثبات جميع أبعاد vee بما في ذلك الطول وزاوية الفتح وارتفاع الحواف وسمك الحواف
  8. موضع وصلات أو ملف اللحام
  9. تسجيل حواف الشريط بالنسبة لبعضها البعض عندما يجتمعون
  10. مقدار المواد التي يتم ضغطها للخارج (عرض الشريط)
  11. كم يجب أن يكون حجم الأنبوب أو الأنبوب كبيرًا بالنسبة للتحجيم
  12. مقدار الماء أو مبرد المطحنة الذي يصب في الوعاء ، وسرعة الاصطدام
  13. نظافة المبرد
  14. نظافة الشريط
  15. وجود مواد غريبة مثل الميزان والرقائق والشظايا والشوائب
  16. ما إذا كان الهيكل الفولاذي من الصلب المطوي أو المقتول
  17. سواء كان اللحام في إطار من الصلب المشط أو من سكلب متعدد الشقوق
  18. جودة السكلب - سواء من الصلب الرقائقي - أو الصلب مع وصلات زائدة وشوائب (فولاذ "متسخ")
  19. الصلابة والخصائص الفيزيائية لمواد الشريط (التي تؤثر على كمية الزنبرك الخلفي وضغط الضغط المطلوب)
  20. توحيد سرعة المطحنة
  21. جودة الحز

من الواضح أن الكثير مما يحدث في vee هو نتيجة لما حدث بالفعل - إما في المطحنة نفسها أو حتى قبل أن يدخل الشريط أو Skelp إلى المطحنة.

الشكل. 1-7

الشكل. 1-8

التردد العالي

الغرض من هذا القسم هو وصف الظروف المثالية في vee. تبين أن الحواف المتوازية تعطي تسخينًا موحدًا بين الداخل والخارج. سيتم إعطاء أسباب إضافية للحفاظ على الحواف متوازية قدر الإمكان في هذا القسم. سيتم مناقشة ميزات vee الأخرى ، مثل موقع القمة وزاوية الفتح والثبات أثناء الجري.

ستقدم الأقسام اللاحقة توصيات محددة بناءً على الخبرة الميدانية لتحقيق الشروط المرغوبة.

قمة قريبة من نقطة اللحام قدر الإمكان

يوضح الشكل 2-1 النقطة التي تلتقي فيها الحواف ببعضها البعض (أي ، القمة) لتكون إلى حد ما في اتجاه التيار لخط وسط لفة الضغط. هذا بسبب ضغط كمية صغيرة من المواد أثناء اللحام. تُكمل القمة الدائرة الكهربائية ، ويستدير تيار HF من إحدى الحواف ويعود على طول الأخرى.

في الفراغ بين القمة وخط مركز لفة الضغط ، لا يوجد مزيد من التسخين لأنه لا يوجد تدفق للتيار ، وتتبدد الحرارة بسرعة بسبب ارتفاع درجة الحرارة المتدرجة بين الحواف الساخنة وبقية الأنبوب. لذلك ، من المهم أن تكون القمة قريبة قدر الإمكان من خط وسط لفة اللحام حتى تظل درجة الحرارة مرتفعة بما يكفي لعمل لحام جيد عند تطبيق الضغط.

هذا التبديد السريع للحرارة مسؤول عن حقيقة أنه عند مضاعفة قدرة HF ، تتضاعف السرعة التي يمكن تحقيقها بأكثر من الضعف. توفر السرعة الأعلى الناتجة عن الطاقة الأعلى وقتًا أقل لتوصيل الحرارة بعيدًا. يصبح جزء أكبر من الحرارة التي يتم تطويرها كهربائيًا في الحواف مفيدًا ، وتزداد الكفاءة.

درجة افتتاح Vee

إن إبقاء القمة قريبة قدر الإمكان من خط الوسط لضغط اللحام يشير إلى أن الفتحة الموجودة في الوصلة يجب أن تكون واسعة قدر الإمكان ، ولكن هناك حدود عملية. الأول هو القدرة المادية للمطحنة على إبقاء الحواف مفتوحة دون تجعد أو تلف الحواف. والثاني هو تقليل تأثير التقارب بين الحافتين عندما يكونا متباعدين. ومع ذلك ، قد تؤدي فتحة الفتحة الصغيرة جدًا إلى تعزيز الانحناء المسبق والإغلاق المبكر للورقة مما يتسبب في حدوث عيوب في اللحام.

بناءً على الخبرة الميدانية ، يكون الفتح vee مرضيًا بشكل عام إذا كانت المسافة بين الحواف عند نقطة 2.0 ″ أعلى من خط مركز لفة اللحام بين 0.080 ″ (2mm) و .200 (5mm) مما يعطي زاوية مضمنة بين 2 ° و 5 درجات للصلب الكربوني. من المستحسن استخدام زاوية أكبر مع الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن غير الحديدية.

موصى به افتتاح Vee

الشكل. 2-1

الشكل. 2-2

الشكل. 2-3

الحواف المتوازية تجنب Vee المزدوجة

يوضح الشكل 2-2 أنه إذا اجتمعت الحواف الداخلية معًا أولاً ، فهناك محصرتان - واحدة من الخارج وقمة عند A - والأخرى من الداخل مع قمتها عند B. أقرب إلى خط الوسط لفة الضغط.

في الشكل 2-2 يفضل التيار العالي التردد الداخلي لأن الحواف قريبة من بعضها البعض. يستدير التيار عند B. بين B ونقطة اللحام ، لا يوجد تسخين ويتم تبريد الحواف بسرعة. لذلك ، من الضروري تسخين الأنبوب عن طريق زيادة الطاقة أو تقليل السرعة حتى تكون درجة الحرارة عند نقطة اللحام عالية بما يكفي لإجراء لحام مرضي. ويزداد هذا سوءًا لأن الحواف الداخلية ستكون أكثر سخونة من الخارج.

في الحالات القصوى ، يمكن أن يتسبب vee المزدوج في تقطر في الداخل ولحام بارد بالخارج. كل هذا يمكن تجنبه إذا كانت الحواف متوازية.

الحواف المتوازية تقلل الشوائب

تتمثل إحدى المزايا المهمة للحام HF في حقيقة أن الجلد الرقيق يذوب على وجه الحواف. وهذا يسمح بعصر الأكاسيد وغيرها من المواد غير المرغوب فيها ، مما يعطي لحامًا نظيفًا وعالي الجودة. مع حواف متوازية ، يتم ضغط الأكاسيد في كلا الاتجاهين. لا يوجد شيء في طريقهم ، ولا يتعين عليهم السفر أكثر من نصف سمك الجدار.

إذا اجتمعت الحواف الداخلية معًا أولاً ، فسيكون من الصعب ضغط الأكاسيد للخارج. في الشكل 2-2 يوجد قاع بين القمة A والقمة B يعمل مثل بوتقة لاحتواء مادة غريبة. تطفو هذه المادة على الفولاذ المصهور بالقرب من الحواف الداخلية الساخنة. خلال الوقت الذي يتم ضغطه فيه بعد اجتياز القمة A ، لا يمكنه تجاوز الحواف الخارجية للبرودة تمامًا ، ويمكن أن يصبح محاصرًا في واجهة اللحام ، مما يشكل شوائب غير مرغوب فيها.

كانت هناك العديد من الحالات التي تم فيها تتبع عيوب اللحام ، بسبب الشوائب بالقرب من الخارج ، إلى الحواف الداخلية التي تلتقي معًا في وقت قريب جدًا (على سبيل المثال ، أنبوب الذروة). الجواب ببساطة هو تغيير التشكيل بحيث تكون الحواف متوازية. قد يؤدي عدم القيام بذلك إلى تقليل استخدام إحدى أهم مزايا اللحام عالي التردد.

تعمل الحواف المتوازية على تقليل الحركة النسبية

يوضح الشكل 2-3 سلسلة من المقاطع العرضية التي كان من الممكن التقاطها بين B و A في الشكل 2-2. عندما تتلامس الحواف الداخلية لأنبوب الذروة مع بعضها البعض أولاً ، فإنها تلتصق ببعضها البعض (الشكل 2-3 أ). بعد فترة وجيزة (الشكل 2-3 ب) ، يخضع الجزء العالق للانحناء. تتجمع الزوايا الخارجية كما لو كانت الحواف معلقة من الداخل (الشكل 2-3 ج).

هذا الانحناء للجزء الداخلي من الجدار أثناء اللحام أقل ضررًا عند لحام الفولاذ مقارنةً بمواد اللحام مثل الألومنيوم. يحتوي الفولاذ على نطاق أوسع لدرجات حرارة البلاستيك. يؤدي منع الحركة النسبية من هذا النوع إلى تحسين جودة اللحام. يتم ذلك عن طريق الحفاظ على الحواف متوازية.

حواف متوازية تقلل من وقت اللحام

بالرجوع مرة أخرى إلى الشكل 2-3 ، تجري عملية اللحام على طول الطريق من B إلى خط مركز لفة اللحام. عند هذا الخط المركزي يتم ممارسة أقصى ضغط أخيرًا ويتم الانتهاء من اللحام.

في المقابل ، عندما تتوازي الحواف ، فإنها لا تبدأ في اللمس حتى تصل على الأقل إلى النقطة A. على الفور تقريبًا ، يتم تطبيق أقصى ضغط. قد تقلل الحواف المتوازية من وقت اللحام بما يصل إلى 2.5 إلى 1 أو أكثر.

الجمع بين الحواف بشكل متوازٍ يستخدم ما يعرفه الحدادين دائمًا: اضرب المكواة وهي ساخنة!

Vee كحمل كهربائي على المولد

في عملية HF ، عند استخدام الموانع وموجهات التماس على النحو الموصى به ، يشتمل المسار المفيد على طول حواف vee على دائرة الحمل الإجمالية التي يتم وضعها على المولد عالي التردد. يعتمد التيار المستخرج من المولد بواسطة vee على المعاوقة الكهربائية لـ vee. هذه المعاوقة ، بدورها ، تعتمد على أبعاد vee. عندما يتم إطالة Vee (تم إرجاع جهات الاتصال أو الملف للخلف) ، تزداد الممانعة ويميل التيار إلى الانخفاض. أيضًا ، يجب أن يسخن التيار المنخفض الآن المزيد من المعدن (بسبب طول vee) ، وبالتالي ، هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لإعادة منطقة اللحام إلى درجة حرارة اللحام. مع زيادة سمك الجدار ، تقل الممانعة ، ويميل التيار إلى الزيادة. من الضروري أن تكون مقاومة vee قريبة بشكل معقول من قيمة التصميم إذا كان سيتم سحب الطاقة الكاملة من المولد عالي التردد. مثل الفتيل في المصباح الكهربائي ، تعتمد الطاقة المسحوبة على المقاومة والجهد المطبق ، وليس على حجم محطة التوليد.

لذلك ، لأسباب كهربائية ، خاصة عندما يكون خرج مولد التردد العالي الكامل مطلوبًا ، من الضروري أن تكون أبعاد vee على النحو الموصى به.

تشكيل الأدوات

 

يؤثر التشكيل على جودة اللحام

كما أوضحنا سابقًا ، يعتمد نجاح اللحام HF على ما إذا كان قسم التشكيل يوفر حوافًا ثابتة وخالية من الشظية ومتوازية إلى vee. نحن لا نحاول أن نوصي بأدوات مفصلة لكل مصنع وحجم ، ولكننا نقترح بعض الأفكار المتعلقة بالمبادئ العامة. عندما يتم فهم الأسباب ، فإن الباقي هو مهمة مباشرة لمصممي الأسطوانة. تعمل أدوات التشكيل الصحيحة على تحسين جودة اللحام وتسهيل عمل المشغل أيضًا.

يوصى بكسر الحواف

نوصي إما كسر حافة مستقيمة أو معدلة. هذا يعطي الجزء العلوي من الأنبوب نصف قطره النهائي في أول تمريرة أو تمريرين. في بعض الأحيان ، يتم تشكيل أنبوب الجدار الرقيق بشكل مفرط للسماح بالرجوع إلى الخلف. يفضل عدم الاعتماد على ممرات الزعانف لتشكيل هذا الشعاع. لا يمكن أن تتفوق دون إتلاف الحواف بحيث لا تخرج بشكل متوازي. سبب هذه التوصية هو أن الحواف ستكون متوازية قبل أن تصل إلى لفات اللحام - أي في vee. وهذا يختلف عن ممارسة المتفجرات من مخلفات الحرب المعتادة ، حيث يجب أن تعمل الأقطاب الكهربائية الدائرية الكبيرة كأجهزة ملامسة للتيار العالي وفي نفس الوقت مثل القوائم لتشكيل الحواف لأسفل.

كسر الحافة مقابل استراحة المركز

يقول مؤيدو كسر المركز إن لفات الكسر المركزي يمكن أن تتعامل مع مجموعة من الأحجام ، مما يقلل من مخزون الأدوات ويقلل من وقت تعطل تغيير الأسطوانة. هذه حجة اقتصادية صحيحة مع مطحنة كبيرة حيث تكون القوائم كبيرة ومكلفة. ومع ذلك ، فإن هذه الميزة يتم تعويضها جزئيًا لأنها غالبًا ما تحتاج إلى لفات جانبية أو سلسلة من اللفات المسطحة بعد آخر تمريرة للزعنفة لإبقاء الحواف منخفضة. حتى 6 أو 8 ″ OD على الأقل ، يكون كسر الحواف أكثر فائدة.

هذا صحيح على الرغم من حقيقة أنه من المستحسن استخدام لفائف تكسير أعلى للجدران السميكة أكثر من استخدام الجدران الرقيقة. يوضح الشكل 3-1 أ أن اللفة العلوية المصممة للجدار الرقيق لا تتيح مساحة كافية على الجانبين للجدران السميكة. إذا حاولت الالتفاف حول هذا باستخدام لفة علوية ضيقة بما يكفي لأثخن شريط على نطاق واسع من السماكات ، فستواجه مشكلة في الطرف الرفيع من النطاق كما هو مقترح في الشكل 3-1 ب. لن يتم احتواء جوانب الشريط ولن يكتمل كسر الحواف. يؤدي هذا إلى انزلاق التماس من جانب إلى آخر في لفات اللحام - وهو أمر غير مرغوب فيه للغاية للحام الجيد.

هناك طريقة أخرى تُستخدم أحيانًا ولكن لا نوصي بها للمطاحن الصغيرة ، وهي استخدام لفافة سفلية مدمجة مع فواصل في المنتصف. يتم استخدام فاصل مركزي أرق وفاصل خلفي أكثر سمكًا عند تشغيل جدار رقيق. تصميم لفة لهذه الطريقة هو حل وسط في أحسن الأحوال. يوضح الشكل 3-1 ج ما يحدث عندما يتم تصميم الأسطوانة العلوية للجدار السميك ويتم تضييق الأسطوانة السفلية عن طريق استبدال الفواصل بحيث يتم تشغيل جدار رقيق. الشريط مقروص بالقرب من الحواف ولكنه فضفاض في المنتصف. يميل هذا إلى التسبب في عدم الاستقرار على طول المطحنة ، بما في ذلك رأس اللحام.

حجة أخرى هي أن كسر الحافة يمكن أن يسبب التواء. هذا ليس صحيحًا عندما يتم تجهيز قسم الانتقال وتعديله بشكل صحيح ويتم توزيع التشكيل بشكل صحيح على طول المطحنة.

التطورات الأخيرة في تكنولوجيا تشكيل القفص المتحكم فيه بواسطة الكمبيوتر تضمن حواف مسطحة ومتوازية وتغيير سريع عبر الزمن.

في تجربتنا ، فإن الجهد الإضافي لاستخدام كسر الحواف المناسب يؤتي ثماره بشكل جيد في إنتاج موثوق به ومتسق وسهل التشغيل وعالي الجودة.

متوافق مع ممرات الزعانف

يجب أن يؤدي التقدم في ممرات الزعانف بسلاسة إلى آخر شكل ممر للزعنفة موصى به مسبقًا. يجب أن تؤدي كل تمريرة زعنفة نفس القدر من العمل تقريبًا. هذا يتجنب إتلاف الحواف في ممر الزعنفة المرهق.

الشكل. 3-1

لفات اللحام

 

لفات اللحام ولفائف الزعنفة الأخيرة المترابطة

يتطلب الحصول على حواف متوازية في الوعاء الارتباط بين تصميم آخر لفات تمرير الزعانف وبكرات اللحام. دليل التماس مع أي لفافات جانبية يمكن استخدامها في هذه المنطقة مخصصة للتوجيه فقط. يصف هذا القسم بعض تصميمات لفائف اللحام التي أعطت نتائج ممتازة في العديد من التركيبات ويصف آخر تصميم لممرات اللحام لمطابقة تصاميم أسطوانات اللحام هذه.

تتمثل الوظيفة الوحيدة لبكرات اللحام في اللحام HF في إجبار الحواف المسخنة مع ضغط كافٍ لعمل لحام جيد. يجب أن يوفر تصميم لفة الزعانف القشرة بشكل كامل (بما في ذلك نصف القطر القريب من الحواف) ، ولكن يتم فتحها من الأعلى إلى بكرات اللحام. يتم الحصول على الفتحة كما لو أن أنبوبًا مغلقًا تمامًا قد تم صنعه من نصفين متصلين بواسطة مفصل بيانو في الأسفل ويتأرجح ببساطة في الأعلى (الشكل 4-1). يحقق تصميم لفة الزعانف هذا دون أي تقعر غير مرغوب فيه في الأسفل.

ترتيب ثنائي الأسطوانة

يجب أن تكون لفات اللحام قادرة على إغلاق الأنبوب بضغط كافٍ لتعطيل الحواف حتى مع إغلاق ماكينة اللحام وبرودة الحواف. وهذا يتطلب مكونات أفقية كبيرة للقوة كما تقترحها الأسهم في الشكل 4-1. طريقة بسيطة ومباشرة للحصول على هذه القوى هي استخدام دورتين جانبيتين كما هو مقترح في الشكل 4-2.

يعتبر بناء الصندوق ذو اللفتين اقتصاديًا نسبيًا. يوجد برغي واحد فقط لضبطه أثناء التشغيل. تحتوي على خيوط لليد اليمنى واليسرى ، وتحرك اللفتين للداخل والخارج معًا. هذا الترتيب واسع الاستخدام للأقطار الصغيرة والجدران الرقيقة. يتميز الهيكل المكون من درفتين بميزة مهمة تتمثل في أنه يتيح استخدام شكل الحلق الملحومة البيضاوي المسطح الذي تم تطويره بواسطة THERMATOOL للمساعدة في ضمان أن تكون حواف الأنبوب متوازية.

في بعض الظروف ، قد يكون الترتيب ثنائي اللفائف عرضة للتسبب في ظهور علامات دوامة على الأنبوب. السبب الشائع لهذا هو التشكيل غير المناسب ، مما يتطلب من حواف الأسطوانة أن تمارس ضغطًا أعلى من الضغط الطبيعي. قد تحدث علامات الدوامة أيضًا مع المواد عالية القوة ، والتي تتطلب ضغط لحام مرتفع. سيساعد التنظيف المتكرر لحواف الأسطوانة باستخدام عجلة أو مطحنة على تقليل العلامات.

سيقلل طحن البكرات أثناء الحركة من إمكانية الطحن المفرط أو شق اللفة ولكن يجب توخي الحذر الشديد عند القيام بذلك. اجعل دائمًا شخصًا يقف بجانب E-Stop في حالة الطوارئ.

الشكل. 4-1

الشكل. 4-2

ترتيب ثلاث لفات

يفضل العديد من مشغلي المطاحن الترتيب ثلاثي الأسطوانات الموضح في الشكل 4-3 للأنبوب الصغير (حتى حوالي 4-1 / 2 OD). ميزتها الرئيسية على الترتيب الثنائي هي أن علامات الدوامة يتم التخلص منها فعليًا. كما يوفر تعديلًا لتصحيح تسجيل الحافة إذا كان ذلك ضروريًا.

يتم تثبيت القوائم الثلاث ، المتباعدة بمقدار 120 درجة ، في مشقوقات على ظرف حلزوني ثلاثي الفك شديد التحمل. يمكن تعديلها للداخل والخارج معًا بواسطة المسمار اللولبي. يتم تثبيت ظرف الظرف على لوح خلفي متين وقابل للتعديل. يتم إجراء الضبط الأول مع إغلاق البكرات الثلاث بإحكام على قابس مُشغل آليًا. يتم ضبط اللوحة الخلفية عموديًا وجانبيًا لجعل الأسطوانة السفلية في محاذاة دقيقة مع ارتفاع تمرير المطحنة ومع خط المنتصف. ثم يتم قفل اللوحة الخلفية بإحكام ولا تحتاج إلى مزيد من الضبط حتى يتم تغيير الأسطوانة التالية.

يتم تثبيت المشابك التي تحمل البكرتين العلويتين في شرائح نصف قطرية مزودة بمسامير ضبط. يمكن تعديل أي من هاتين البكرتين بشكل فردي. هذا بالإضافة إلى الضبط المشترك لللفات الثلاث معًا بواسطة ظرف التمرير.

اثنان رول - تصميم رول

بالنسبة للأنبوب الأقل من حوالي 1.0 OD ، والصندوق ذو اللفتين ، يظهر الشكل الموصى به في الشكل 4-4. هذا هو الشكل الأمثل. إنه يوفر أفضل جودة لحام وأعلى سرعة لحام. فوق حوالي 1.0 OD ، تصبح الإزاحة 020 غير مهمة ويمكن حذفها ، حيث يتم طحن كل لفة من مركز مشترك.

ثلاث لفات - تصميم رول

عادة ما تكون حناجر اللحام ثلاثية الأسطوانات مستديرة على الأرض ، بقطر DW يساوي قطر الأنبوب النهائي D بالإضافة إلى بدل التحجيم أ

RW = DW / 2

كما هو الحال مع الصندوق ثنائي البكرات ، استخدم الشكل 4-5 كدليل لاختيار قطر البكرة. يجب أن تكون الفجوة العلوية 050 أو مساوية لأرق جدار يتم تشغيله ، أيهما أكبر. يجب أن يكون الثغرتان الأخريان 060 كحد أقصى ، وأن يكون حجمهما منخفضًا حتى 020 للجدران الرقيقة جدًا. تنطبق هنا نفس التوصية المتعلقة بالدقة التي تم إجراؤها للصندوق ذي اللفتين.

الشكل. 4-3

الشكل. 4-4

الشكل. 4-5

آخر ممر فين

 

أهداف التصميم

تم اختيار الشكل الموصى به لتمريرة الزعانف الأخيرة بعدد من الأهداف:

  1. لتقديم الأنبوب إلى لفات اللحام مع تشكيل نصف قطر الحافة
  2. للحصول على حواف متوازية من خلال vee
  3. لتوفير افتتاح vee مرضية
  4. لتكون متوافقة مع تصميم أسطوانة اللحام الموصى بها مسبقًا
  5. أن تكون بسيطًا في الطحن.

آخر شكل زعنفة ممر

الشكل الموصى به موضح في الشكل 4-6. البكرة السفلية لها نصف قطر ثابت من مركز واحد. كل من نصفي الأسطوانة العلوية له أيضًا نصف قطر ثابت. ومع ذلك ، فإن نصف قطر التدحرج العلوي RW لا يساوي نصف قطر اللفة السفلي RL والمراكز التي يتم تأريض نصف القطر العلوي منها يتم إزاحتها جانبياً بمسافة WGC. الزعنفة نفسها مدببة بزاوية.

معايير التصميم

يتم تحديد الأبعاد من خلال المعايير الخمسة التالية:

  1. نصف قطر الطحن العلوي هو نفس نصف قطر صقل أسطوانة اللحام RW.
  2. يكون مقاس GF أكبر من مقاس GW في لفات اللحام بمقدار يساوي بدل الضغط للخارج S.
  3. سماكة الزعنفة TF هي بحيث تكون الفتحة بين الحواف متوافقة مع الشكل 2-1.
  4. الزاوية المستدقة للزعنفة a تجعل حواف الأنبوب متعامدة مع الظل.
  5. يتم اختيار المسافة y بين حواف البكرة العلوية والسفلية لاحتواء الشريط دون وضع علامات مع توفير درجة معينة من ضبط التشغيل في نفس الوقت.

 

 

 

الميزات الفنية لمولد اللحام التعريفي عالي التردد:

 

 

ماكينة لحام مواسير وأنابيب عالية التردد ذات الحالة الصلبة (MOSFET)
الموديل GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
مدخلات الطاقة 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
مساهمة الجهد 3 مراحل ، 380/400/480 فولت
DC الجهد 0-250V
العاصمة الحالية 0-300A 0-500A معالج الرسوميات PowerVR معالج الرسوميات PowerVR معالج الرسوميات PowerVR معالج الرسوميات PowerVR
تردد 200-500KHz
كفاءة الإخراج 85٪ -95٪
معامل القدرة حمولة كاملة > 0.88
ضغط مياه التبريد > 0.3 ميجا باسكال
تدفق مياه التبريد > 60 لتر / دقيقة > 83 لتر / دقيقة > 114 لتر / دقيقة > 114 لتر / دقيقة > 160 لتر / دقيقة > 160 لتر / دقيقة
درجة حرارة الماء الداخل
  1. ضبط طاقة IGBT حقيقي كامل الحالة الصلبة وتقنية التحكم في التيار المتغير ، باستخدام تقطيع IGBT الفريد عالي التردد ذو التبديل الناعم والترشيح غير المتبلور لتنظيم الطاقة ، والتحكم في العاكس IGBT عالي السرعة والدقيق ، لتحقيق 100-800 كيلو هرتز / تطبيق المنتج 3-300KW.
  2. يتم استخدام المكثفات الرنانة المستوردة عالية الطاقة للحصول على تردد طنين ثابت ، وتحسين جودة المنتج بشكل فعال ، وتحقيق استقرار عملية الأنابيب الملحومة.
  3. استبدل تقنية تعديل طاقة الثايرستور التقليدية بتقنية ضبط طاقة التقطيع عالية التردد لتحقيق التحكم في مستوى الميكروثانية ، وتحقيق التعديل السريع واستقرار خرج الطاقة لعملية أنابيب اللحام ، وتموج الإخراج صغير للغاية ، وتيار التذبذب هو مستقر. يتم ضمان نعومة واستقامة خط اللحام.
  4. حماية. لا يوجد تردد عالٍ وجهد عالٍ يصل إلى 10,000 فولت في الجهاز ، مما يمكن أن يتجنب بشكل فعال الإشعاع والتداخل والتفريغ والاشتعال والظواهر الأخرى.
  5. لديها قدرة قوية على مقاومة تقلبات جهد الشبكة.
  6. لديها عامل طاقة عالي في نطاق الطاقة الكامل ، والذي يمكن أن يوفر الطاقة بشكل فعال.
  7. كفاءة عالية وتوفير الطاقة. تعتمد المعدات على تقنية التبديل الناعم عالية الطاقة من المدخلات إلى المخرجات ، مما يقلل من فقدان الطاقة ويحصل على كفاءة كهربائية عالية للغاية ، وله عامل طاقة مرتفع للغاية في نطاق الطاقة الكامل ، مما يوفر الطاقة بشكل فعال ، والذي يختلف عن التقليدي مقارنة بالأنبوب اكتب عالية التردد ، يمكن أن يوفر 30-40٪ من تأثير توفير الطاقة.
  8. المعدات مصغرة ومتكاملة ، مما يوفر المساحة المشغولة بشكل كبير. لا يحتاج الجهاز إلى محول تنازلي ، ولا يحتاج إلى محاثة كبيرة لتردد الطاقة لتعديل SCR. يوفر الهيكل المدمج الصغير الراحة في التركيب والصيانة والنقل والتعديل.
  9. نطاق التردد من 200-500 كيلو هرتز يحقق لحام أنابيب الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ.

أنبوب الحث عالي التردد وحلول لحام الأنابيب