Трубное производство

При сварке токами высокой  частоты в результате протекания тока вдоль кромок на участке подогрева  идет равномерный монотонный их нагрев, оплавление подогретых торцов кромок происходит при меньших удельных энергиях, образование крупных кратеров исключается.

Механические свойства швов, получены сваркой токами высокой  частоты, имеют характер зависимости  от степени осадки, подобный обычной  контактной сварке при недостаточной  осадке  ∆_s в шве могут остаться оксиды и даже строчечные непровары. Чрезмерная осадка приводит к искривлению волокон (текстурованной стали или другого материала) и, как правило, к ухудшению пластичности и снижению ударной вязкости. 

   Повышению качества швов в ряде случаев препятствуют факторы, связанные с воздействием высоких температур на исходную структуру материала свариваемых заготовок. Поэтому целесообразным является разработка и применение процессов, предусматривающих выполнение швов в интервале температур в области точки превращений, и препятствующих росту зерен аустенита и феррита в металле шва и расширению зоны термического влияния.

Для использования преимуществ  токов высокой частоты и расширения сортамента свариваемых материалов необходимо новый способ сварки, который характеризовался бы снижением температуры сварки и градиента температур в свариваемых кромках, а также улучшением условий подготовки свариваемых поверхностей кромок. Для этого возможно необходимо изменить способы подведения энергии в зону сварки и формовки заготовки в зоне сварке, а также применить вещества, которые активируют свариваемые поверхности.

Вызывает интерес особенность  шовной сварки труб токами высокой  частоты при температуре, близкой  к температуре плавления применяемых  активирующих веществ.

Активирующее вещество как физико-химический агент, способствующий соединению кромок, влияет не только на протекание длительных (для рассматриваемой  технологии) растворно-диффузионных процессов, характерных для обычной пайки, но не обеспечивает очищение поверхности кромок которые могут быть применены для реализации технологии шовной сварки изделий в твердой фазе.

В результате действий активирующих веществ и протекающего процесса осадки не менее 30% площади сформировавшегося  шва представляет собой образовавшиеся общие зерна основного металла. При остывании и формировании шва встречаются также тонкие (менее 10 мкм) фрагменты невыдавленной закристаллизовавшейся прослойки, представляющей собой сплав примененного активирующего вещества , обогащенного основного металла  кромок [2].

 

 

 

 

 

4.0 ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ   ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ          ПОЛУЧЕНЫХ ПРИ СВАРКЕ ТВЧ 

Как было показано выше, производство изделий способом сварки ТВЧ отличается высокой  производительностью  и сравнительно низкие удельными затратами. Этот способ сварки, как правило обеспечивает хорошее формирование швов при сварке многих марок конструкционных и низколегированных сталей, латуни, меди и алюминия.

Для расширения сортамента свариваемых материалов и использования  при этом преимуществ токов высокой частоты стал необходимо совершенствовать процесс сварки ТВЧ, который характеризуется пониженной температурой сварки, а также улучшением комплекса мер и условий для подготовки свариваемых поверхностей кромок. Для этого следует разработать и  применять активирующие вещества, которые обладают заданными свойствами растекания по  свариваемым поверхностям в заданном диапазоне температур, а в некоторых случаях, изменить способ подведения энергии в зону сварки и способ формовки заготовки в зоне сварки.  

В последнее время  появились новые материалы и  марки сталей, которые претерпевают структурные изменения (имеется в виду близость к температуре образованию эвтектических состояний) в случае превышения критических температур нагрева, а известные способы сварки или пайки не могут обеспечить условия , необходимые для качественного формирования швов. 

Опираясь на результаты проведенных исследований, в которых отображены процессы формовки ленты в трубную заготовку и создание основных узлов оборудования для формовки и  сварки труб, а также на результаты  исследований электротермических и термомеханических процессов сварки, работы в области разработки индукционных сварочных устройств, дальнейшее развитие производства сварных труб лежит в плоскости  решения вопросов:

а) связанных со стабилизацией  процесса передачи энергии в зону сварки при изменении режима сварки в сторону увеличения скорости движения изделия;

б) определения технологических параметров режима сварки в зависимости от геометрических размеров трубной заготовки и применяемых свариваемых материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

1. Основная область  применения стальных труб (более 50% общего производства) – это различные виды трубопроводов.

2. Развитие процессов  производства сварных труб на современном этапе направлено на повышение экономичности и производительности.

3. Пути развития сварных  труб связаны с развитием и усовершенствованием внедряемых способов сварки, основанных на применении ТВЧ.

4. Разработка технологий и способов сварки, основанных на применении ТВЧ,  обусловливает дальнейшее совершенствование сварочного оборудования – генераторов ТВЧ, работающих в широком диапазоне частот, повышение их кпд, снижение их стоимости, повышение эффективности сварочного и прессового оборудования, что в свою очередь ведет к уменьшению себестоимости выпускаемой продукции. 

5. Необходимо совершенствовать трубоэлектросварочные станы, в части повышения надежности, повышения автоматизации всего процесса, снижения влияния на сварочный процесс внешних факторов (колебаний напряжения электрической сети, несовершенства в материале трубной заготовки).