เหตุผลในการดัดท่อเชื่อมตามยาวและวิธีการทำให้ตรง

สาเหตุของการดัดท่อเหล็กตะเข็บตรงและวิธีการยืดผมนั้นเกี่ยวข้องกับวัสดุศาสตร์ เทคนิคการประมวลผล และหลักการทางกล

1. วัสดุและความเครียดตกค้าง

• ความเครียดตกค้างจากการกลิ้ง:ในระหว่างกระบวนการรีดแผ่นเหล็ก เนื่องจากการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอหรือการเสียรูป ความเค้นตกค้างจะเกิดขึ้นภายในแผ่น หลังจากที่ท่อถูกรีด ความเค้นจะถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้ท่องอได้
• การแยกส่วนประกอบทางเคมี:การกระจายตัวขององค์ประกอบต่างๆ เช่น คาร์บอนและแมงกานีสในเหล็กแท่งยาวไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้มีความแข็งแกร่งที่แตกต่างกันในแต่ละท้องถิ่น สิ่งนี้นำไปสู่การเสียรูปในระหว่างการประมวลผลในภายหลัง

2. กระบวนการขึ้นรูปและเชื่อม

• การเบี่ยงเบนขึ้นรูป:การกดลูกกลิ้งไม่สม่ำเสมอระหว่างกระบวนการรีดหรือการสึกหรอของแม่พิมพ์ทำให้เกิดความโค้งของแท่งเหล็กที่ไม่สอดคล้องกัน
• อิทธิพลความร้อนจากการเชื่อม:สำหรับการเชื่อมตะเข็บตามยาว จะใช้การเชื่อมด้วยความถี่สูง- (ERW) หรือการเชื่อมอาร์กใต้น้ำ (SAW) บริเวณรอยเชื่อมไม่ได้รับความร้อนสม่ำเสมอ และหลังจากการเย็นตัวลง การกระจายความเค้นจะไม่สมดุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมด้านเดียว- มีแนวโน้มที่จะโค้งงอไปทางด้านเชื่อมมากกว่า
• ความไม่สมดุลของความสูงของเนื้อเชื่อม:ความสูงที่แตกต่างกันระหว่างพื้นผิวด้านในและด้านนอกของรอยเชื่อมทำให้เกิด "เอฟเฟกต์ซี่โครง" ส่งผลให้ตัวท่อเสียรูปเมื่อเย็นลง

3. การทำความเย็นและการบำบัดความร้อน

• การระบายความร้อนแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน:ความแตกต่างของอัตราการทำความเย็นระหว่างกระบวนการชุบแข็งหรือการทำให้เป็นมาตรฐาน ส่งผลให้เกิดความเครียดทางโครงสร้างระดับจุลภาค (เช่น ปริมาตรที่แตกต่างกันของมาร์เทนไซต์และเฟอร์ไรต์ระหว่างการเปลี่ยนรูป)
• Iอุณหภูมิไม่ถูกต้องระหว่างการยืดผม:เมื่อทำการยืดผมด้วยความร้อน อุณหภูมิจะต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนประมาณ 600 องศา ) ซึ่งส่งผลให้วัสดุมีความเป็นพลาสติกไม่เพียงพอ และการฟื้นตัวของความยืดหยุ่นหลังการยืดผมทำให้เกิดการดัดงอขั้นที่สอง

4. การจัดเก็บและการขนส่ง

• การสนับสนุนที่ไม่เหมาะสม:เมื่อวางซ้อนกันหลายชั้น ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับมีขนาดใหญ่เกินไป ส่งผลให้ส่วนตรงกลางของท่อย้อยตามน้ำหนักของมันเองและเกิดการเสียรูปแบบพลาสติก
• การไล่ระดับอุณหภูมิ:เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านที่มีแสงแดดส่องถึงและด้านที่มีร่มเงาระหว่างการจัดเก็บกลางแจ้ง ความเครียดจากความร้อนทำให้เกิดการโค้งงอ

1. การยืดแบบกลไก (การยืดแบบเย็น)

• เครื่องยืดผมลูกกลิ้ง:

1. หลักการ: โดยการใช้ม้วนยืดผมหลายชุดเพื่อทำการดัดพลาสติก-บนท่อเหล็กซ้ำๆ ความโค้งจะค่อยๆ ถูกกำจัดออกไป
2. พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ระยะห่างระหว่างม้วน (ปกติ 0.8 - 1.2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ) ปริมาณที่ลดลง (ควรเกินกำลังคราก แต่ต่ำกว่ากำลังรับแรงดึง) ความเร็วในการยืด (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 20 - 40 ม./นาที)
3. สำคัญ คะแนนสำหรับการปรับ:ใช้ "วิธีการดัดแบบย้อนกลับ" ปรับปริมาณการลดของกลุ่มลูกกลิ้งที่สอดคล้องกันตามตำแหน่งของจุดดัด สำหรับการโค้งงอขนาดใหญ่จำเป็นต้องผ่านหลายครั้ง

• เครื่องยืดความดัน:

ใช้ได้กับส่วนโค้งแข็งเฉพาะที่ ใช้หลักการดัดงอสาม-จุด โดยใช้แรงกดที่ด้านนูนของส่วนโค้ง และใช้ไมโครมิเตอร์ไปพร้อมกันเพื่อตรวจสอบความตรงแบบเรียลไทม์ (เป้าหมายน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มม./ม.)

2. ยืดผมร้อน
• การยืดเปลวไฟ:

1. วิธี:ใช้เปลวไฟออกซิเจน-อะเซทิลีนเพื่อให้ความร้อนในลักษณะคล้ายแถบ-บนด้านโค้งนูน (อุณหภูมิ 700 - 850 องศา โดยแสดงเป็นสีแดงเข้ม) จากนั้นทำให้เย็นลงและหดกลับเพื่อยืดให้ตรง
2. ประเด็นทางเทคนิค:ความกว้างของการทำความร้อนไม่ควรเกินสองเท่าของความหนาของผนังท่อ และความลึกไม่ควรเกินหนึ่งใน-หนึ่งในสามของความหนาของผนัง หลีกเลี่ยงความร้อนที่มากเกินไปจนอาจทำให้เมล็ดหยาบ

• การยืดผมด้วยความร้อนโดยรวม:
สำหรับท่อที่มีความเค้นตกค้างสูง การคลายความเครียด-ด้วยการอบอ่อน (การให้ความร้อนถึง 580-650 องศา ค้างไว้สักระยะหนึ่งแล้วทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ) ร่วมกับการยืดผมด้วยกลไกจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า

1. การตรวจสอบออนไลน์:

ใช้เครื่องสแกนเลเซอร์เพื่อวัดความตรงอย่างต่อเนื่อง (เช่น ระบบการวัดด้วยเลเซอร์ LAP) และข้อมูลจะถูกป้อนกลับไปยัง PLC ของเครื่องยืดผมเพื่อการปรับอัตโนมัติ

2. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ:

• ในระหว่างการเชื่อม ให้ทำการเชื่อมแบบซิงโครนัสสอง-ด้านเพื่อลดความไม่สมดุลของความร้อนที่ป้อนเข้า
• ควบคุมอุณหภูมิการกลิ้งสุดท้ายเหนือจุดการเปลี่ยนแปลงเฟส Ar3 (ประมาณ 850 องศาสำหรับเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ) และหลีกเลี่ยงการกลิ้งโซนสอง-เฟส

3. ข้อมูลจำเพาะการจัดเก็บ:

 ใช้ส่วนรองรับอานรูปตัววี- ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับไม่ควรเกิน 1/3 ของความยาวท่อ หลีกเลี่ยงการ-รับแสงแดดโดยตรงด้านเดียว-ในระยะยาว

สำหรับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง- (เช่น X70 หรือสูงกว่า) กระบวนการยืดผมควรควบคุมอัตราการเสียรูปให้น้อยกว่า 3% เพื่อป้องกันการขยายตัวของรอยแตกขนาดเล็ก-

สำหรับท่อที่มีผนังบาง- (ที่มีอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลาง/ความหนามากกว่า 40) ต้องใช้แม่พิมพ์รองรับภายในในระหว่างการยืดผมเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการปัดเศษ

หลังจากการยืดผมตรง แนะนำให้ทำการทดสอบอัลตราโซนิก (UT) โดยเฉพาะเพื่อตรวจสอบบริเวณที่ได้รับความร้อนของรอยเชื่อม