เหตุใดข้อบกพร่องในการเชื่อม HF จึงมีความสำคัญ
การเชื่อมด้วยความถี่สูง- (HF) เป็นวิธีที่เร็วและประหยัดที่สุดในการสร้างท่อตะเข็บตามยาว แต่การเชื่อมจะทำในหน่วยมิลลิวินาที และคุณภาพของการเชื่อมนั้นขึ้นอยู่กับความสมดุลที่แม่นยำของรูปทรงการขึ้นรูป การป้อนความร้อน แรงบีบ และการระบายความร้อน เมื่อความสมดุลไม่ถูกต้อง ตะเข็บอาจมีข้อบกพร่องที่ทำให้ท่ออ่อนแอลงภายใต้แรงกดหรือในระหว่างการทำให้เรียบ ข้อบกพร่องบางประการเหล่านี้มองไม่เห็นด้วยการทดสอบอัลตราโซนิคและกระแสวน- ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอุตสาหกรรมจึงต้องอาศัยการผสมผสานระหว่างการควบคุมกระบวนการ การตรวจสอบในสายการผลิต และการทดสอบแบบทำลายล้าง การทำความเข้าใจกลุ่มข้อบกพร่องเป็นขั้นตอนแรกในการป้องกัน
แปดตระกูลที่มีข้อบกพร่องร่วมกัน
| ข้อบกพร่อง | ชื่อสามัญ | ธรรมชาติ |
|---|---|---|
| การรวม | ออกไซด์ที่ถูกเผาไหม้มากเกินไปสีดำ | ออกไซด์ติดอยู่บนพื้นผิวฟิวชัน ไม่ถูกบีบออกด้วยโลหะหลอมเหลว |
| ก่อน-ส่วนโค้ง | ออกไซด์ที่ถูกเผาไหม้มากเกินไปสีขาว | เกิดความร้อนสูงเกินก่อนถึงจุด V- ทำให้เกิดออกไซด์ที่ขอบ |
| ฟิวชั่นไม่เพียงพอ | เปิดตะเข็บ | ขอบได้รับความร้อนแต่ไม่หลอมละลาย ตะเข็บสปริงเปิดออกหลังจากการบีบม้วน |
| ฟิวชั่นขอบไม่เพียงพอ | ขอบคลื่น | ฟิวชั่นหายไปที่ขอบด้านนอกหรือด้านในของแถบ |
| ฟิวชั่นกลางไม่เพียงพอ | การเชื่อมเย็นปานกลาง | ฟิวชั่นล้มเหลวที่กลางกำแพง |
| เชื่อมติด | การเชื่อมเย็น | ขอบที่เชื่อมต่อกันด้วยแรงกดโดยไม่มีการหลอมรวมที่แท้จริง NDT ส่วนใหญ่ตรวจไม่พบ |
| หล่อเชื่อม | การเชื่อมเปราะ | โลหะหลอมละลายไม่ถูกไล่ออกจนหมด เหลือโลหะหล่อที่มีออกไซด์อยู่ในตะเข็บ |
| ความพรุน | รูเข็ม | ช่องก๊าซบนพื้นผิวฟิวชันจากความร้อนสูงเกินไปและมีการปล่อยประจุไม่เพียงพอ |
การรวมและการป้องกัน
สิ่งเจือปนคือโลหะออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่จุด V- ซึ่งไม่ถูกไล่ออกด้วยโลหะหลอมเหลวและถูกยึดเข้ากับพื้นผิวฟิวชัน เกิดขึ้นเมื่อความเร็วเข้าใกล้ขอบต่ำกว่าความเร็วหลอมเหลว และการปล่อยโลหะหลอมเหลวไม่สมบูรณ์ การแตกหักของรอยเชื่อมจะแบนและไม่มีลักษณะของรอยเชื่อมที่มีเสียง ความเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นเมื่อมุม V- น้อยกว่าประมาณ 4 องศา หรือเมื่ออัตราส่วนแมงกานีส-ต่อ-ซิลิคอนของแถบต่ำกว่าประมาณ 8 ต่อ 1 การป้องกันมุ่งเน้นไปที่การควบคุมมุม V{- การป้อนความร้อน และเคมีของแถบเพื่อให้ออกไซด์ก่อตัวและถูกไล่ออกอย่างหมดจด
ขาดการเชื่อมแบบฟิวชั่นและเย็น
การเชื่อมที่ไม่เพียงพอหรือตะเข็บเปิดเป็นผลโดยตรงจากความร้อนในการเชื่อมที่ไม่เพียงพอ: ขอบได้รับความร้อนและเรียบแต่ไม่เคยหลอมละลาย และตะเข็บจะเปิดออกหลังจากผ่านม้วนบีบ ปัจจัยที่มีส่วนร่วม ได้แก่ การป้อนความร้อน มุม V- และความยาว - ตำแหน่งแกนแม่เหล็ก - สภาพการทำความเย็น และขนาด-คอยล์เหนี่ยวนำ รายการการป้องกันประกอบด้วยการจับคู่อินพุตความร้อนกับวัสดุและความเร็ว วางตำแหน่งแท่งแม่เหล็กให้เลยจุดศูนย์กลางของม้วนบีบประมาณ 3 มม. รักษาความยาว V- ให้อยู่ภายในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ- จำกัดมุม V- ให้เหลือประมาณ 7 องศา และรักษาระยะห่างของท่อ-ถึง-ให้ต่ำกว่าประมาณ 6 มม. การเชื่อมติดหรือการเชื่อมเย็นเป็นข้อบกพร่องที่อันตรายที่สุดเนื่องจากข้อต่อไม่มีช่องว่าง ส่งสัญญาณอัลตราโซนิก และหลุดรอดจากการตรวจจับแม่เหล็กไฟฟ้า แต่จะแตกเรียบและเปราะเมื่อแบน ป้องกันได้ด้วยกำลังเชื่อมที่เพียงพอและโดยการเพิ่มการบีบและความกว้างของแถบ
การเชื่อมแบบหล่อและความพรุน
การเชื่อมแบบหล่อหรือการเชื่อมแบบเปราะจะทำให้โลหะหล่อที่มีออกไซด์อยู่บนพื้นผิวฟิวชันเนื่องจากโลหะหลอมเหลวยังระบายออกมาไม่หมด การแตกหักนั้นแบนและเปราะและไม่ผ่านการทดสอบการแบน ป้องกันได้โดยการเพิ่มการปล่อยแนวเชื่อมและความกว้างของแถบ ความพรุนหรือรูเข็มปรากฏเป็นจุดสีขาวสว่างทรงกลมบนรอยแตกของเส้นใย ซึ่งเกิดจากการเชื่อมที่อุณหภูมิสูง-โดยมีการคายประจุไม่เพียงพอ รูขุมขนเล็กจะมองเห็นได้บนแนวฟิวชั่นหลังจากกำจัดเสี้ยนภายนอกออกแล้ว ข้อบกพร่องทั้งสองกลุ่มระบุว่าความสมดุลของความร้อน-ในการบีบ-ของสายการผลิตนั้นไม่ถูกต้อง และต้องได้รับการแก้ไขก่อนการผลิตจะดำเนินต่อไป
การตรวจจับและการควบคุมคุณภาพ
ตะเข็บ HF ได้รับการตรวจสอบแบบอินไลน์โดยวิธีล้ำเสียงและกระแสไหลวน- และตัวอย่างเส้นจะถูกทำให้เรียบและตรวจสอบด้วยโลหะวิทยา เนื่องจากรอยเชื่อมติดหลุดออกจากวิธีการมาตรฐาน โรงงานจึงควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการ ตรวจสอบอุณหภูมิของรอยเชื่อม และทดสอบตัวอย่างแบบทำลายล้างตามช่วงเวลาที่กำหนด รอยเชื่อมที่ผ่านการทดสอบการทำให้เรียบและแสดงให้เห็นการแตกหักของเส้นใยทั้งหมดโดยมีเส้นฟิวชันสีขาวที่มองเห็นได้คือเป้าหมาย ใบรับรองการทดสอบโรงงานจะรายงานผล NDT และผู้ซื้อควรยืนยันโปรแกรมการทดสอบเมื่อสั่งซื้อท่อ HF สำหรับบริการแรงดัน
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ข้อบกพร่องในการเชื่อม HF ที่อันตรายที่สุดคืออะไร?
การเชื่อมติดหรือการเชื่อมเย็น เนื่องจากข้อต่อส่งสัญญาณอัลตราโซนิกและหลุดออกจากการตรวจจับแม่เหล็กไฟฟ้า แต่จะแตกเปราะเมื่อแบน มันถูกป้องกันด้วยกำลังและการบีบที่เพียงพอ
ความร้อนในการเชื่อมไม่เพียงพอ: ขอบจะละลายแต่ไม่ได้หลอมละลาย และตะเข็บสปริงจะเปิดออกหลังจากการบีบม้วน มุม V- การป้อนความร้อน ตำแหน่งแท่งแม่เหล็ก- และระยะห่างของคอยล์เป็นปัจจัยควบคุม
ถาม: การเชื่อมแบบหล่อคืออะไร?
โลหะหล่อที่มีออกไซด์เหลืออยู่บนพื้นผิวฟิวชันเนื่องจากโลหะหลอมเหลวยังถูกไล่ออกไม่หมด การแตกหักนั้นแบนและเปราะและไม่ผ่านการทดสอบการแบน
ถาม: มีการตรวจสอบตะเข็บ HF อย่างไร
โดยการทดสอบกระแสอัลตราโซนิกและกระแสวน-แบบอินไลน์ รวมถึงการทดสอบการทำให้ราบเรียบและการทดสอบทางโลหะวิทยาในตัวอย่าง การควบคุมกระบวนการถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากข้อบกพร่องบางอย่างสามารถหลบเลี่ยง NDT ได้
ถาม: อะไรคือสิ่งที่รวมอยู่ในการเชื่อม HF?
โลหะออกไซด์ติดอยู่ในพื้นผิวฟิวชันเนื่องจากโลหะหลอมเหลวถูกไล่ออกไม่หมด ความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่มุม V- ที่แคบและมีอัตราส่วนแมงกานีสต่ำ-ถึง-ซิลิคอน
ถาม: ความพรุนเกิดขึ้นได้อย่างไร?
โดยการเชื่อมที่อุณหภูมิสูง-โดยมีการคายประจุไม่เพียงพอ ทำให้เกิดหลุมก๊าซที่ปรากฏเป็นจุดสว่างบนรอยร้าว การแก้ไขความร้อน-เพื่อ-บีบสมดุลจะช่วยป้องกันได้
