Análisis de defectos comunes de soldadura de tubería soldada de alta frecuencia

A) Defectos comunes de soldadura de tubería soldada de alta frecuencia (ERW)

La tubería de soldadura de alta frecuencia (ERW) es el método más rápido y eficiente para fabricar tuberías, pero la soldadura de alta frecuencia puede producir una variedad de defectos de soldadura. Hay muchos nombres diferentes para cada defecto y actualmente no existe una terminología aceptada. Los nombres de los defectos se dan a continuación, con otro nombre común para los defectos entre paréntesis: (1) Inclusión (peróxido negro); (2) Prearc (peróxido blanco); (3) Fusión insuficiente (4) Fusión insuficiente en el borde (onda de borde); (5) Fusión insuficiente en el medio (soldadura en frío en el medio); (6) Soldadura por adhesión (soldadura en frío); (7) Soldadura por colada (soldadura quebradiza); (8) ) porosidad ( agujero de alfiler); (9) soldadura por salto. Estos defectos no son todos sino los defectos de soldadura de alta frecuencia más comunes.

1. Inclusiones (peróxidos negros)

Un defecto de este tipo es que el óxido metálico no queda atrapado en la superficie de fusión a medida que se extruye el metal fundido. Estos óxidos metálicos se forman en la superficie de metal fundido de la boca en forma de V. En la boca en forma de V, si la velocidad de aproximación del borde de la tira de acero es menor que la velocidad de fusión, la velocidad de fusión es mayor que la del fundido velocidad de descarga de metal Y el sector estrecho de óxidos metálicos retorcidos, estos metales fundidos y óxidos metálicos no pueden descargarse completamente mediante extrusión normal, formando así una zona de inclusión.

Después de aplanar y agrietar la soldadura, las inclusiones se ven fácilmente en la fractura de la soldadura. En comparación con la fractura fibrosa de la soldadura, la fractura es plana y no tiene brillo metálico. Dichos defectos pueden aparecer solos o en cadenas. Cuando el ángulo de la boca en forma de V se estrecha, por ejemplo, el ángulo es inferior a 4 grados o la relación de Mn/Si en la tira de acero es inferior a 8:1, la probabilidad de aparición de inclusiones aumenta. Pero la relación Mn/Si es más difícil de controlar que otros factores influyentes.

Medidas de prevención de inclusiones: (1) El ángulo en forma de V se controla entre 4 y 6 grados; (2) La instalación confiable de herramientas y equipos asegura una longitud de boca en forma de V estable; (3) La temperatura de soldadura relativamente baja obtiene un mejor rendimiento. (4) Evitar que la relación Mn/Si en la composición química del fleje de acero sea inferior a 8:1 (evitar menos de 4:1 cuando el requisito de resistencia al impacto es bajo).

2. Pre-arco (peróxido blanco)

Llamar a este tipo de defecto "óxido" es incorrecto, ya que no hay materia extraña atrapada en la superficie de fusión, en realidad es una falta de fusión previa al arco. Por lo general, las rebabas o el óxido forman un puente antes de caer al vértice de la boca en forma de V, lo que hace que la superficie de cortocircuito haga que la corriente salte y produzca un fenómeno de prearco. La corriente de cortocircuito cambia instantáneamente la dirección de la corriente y reduce el calor del puerto V.

La derivación instantánea produce defectos muy pequeños, generalmente sin exceder la dimensión del espesor de la pared. Desde la fractura de la soldadura, se puede ver un plano brillante y plano rodeado por la fractura de la fibra.

No hay cortocircuito causado por óxido o rebabas en la producción de tubería soldada al vacío, pero el estrecho ángulo en forma de V y la alta presión también producen un fenómeno de prearco. Es el mismo defecto causado por el fenómeno de descarga de arco provocado por el alto voltaje en los bordes de las dos tiras de acero.

Medidas de prevención de defectos previos al arco: L (1) El ángulo de la boca en forma de V se controla de 4 a 6 grados; (2) Reducir las rebabas de corte del borde; (3) El tratamiento adecuado del borde reduce el daño del borde de la tira de acero; (4) Mantener agua de refrigeración limpia Y no fluye hacia la boca en forma de V.

3. Fusión insuficiente (corte longitudinal)

Como su nombre lo indica, los bordes de las dos tiras de acero no están completamente fusionados en una buena soldadura, y el borde de la abertura es azul, lo que indica que la tira de acero se ha calentado, pero el borde de la tira de acero es plano y liso. , lo que indica que la soldadura no está completamente fusionada. La causa más directa de tales defectos es el calentamiento insuficiente de la soldadura, pero también se deben considerar otros factores relacionados, como la entrada de calor a la costura de soldadura, el ángulo de la boca en forma de V y la longitud de calentamiento de la boca en forma de V, la posición de instalación y las condiciones de enfriamiento de la varilla magnética, y el tamaño de la bobina de inducción. Estos factores pueden actuar individualmente o en combinación para producir defectos. Pero a veces, la entrada de calor adecuada también producirá costuras. Esto se debe a que la cantidad de extrusión es insuficiente, los óxidos aún permanecen en la superficie del metal fundido y los bordes se derriten pero no se fusionan. Después de que la soldadura pasa a través del rodillo de compresión, el fleje de acero rebota en forma de hendidura.

Medidas para evitar una fusión insuficiente: (1) El calor de entrada de soldadura coincide con las propiedades del material y la velocidad de soldadura; (2) La posición de la barra magnética excede el centro del rodillo de presión en 1/8 in (3,18 mm); (3) La longitud del ángulo de apertura en forma de V no es igual. Excede la longitud del diámetro de la tubería; (4) El ángulo de la boca en forma de V no supera los 7 grados; (5) La diferencia entre el diámetro interior de la inducción bobina y el diámetro exterior de la tubería de acero no es más de 1/4 in (6,35 mm); (6) El ancho de la tira de acero es adecuado y cumple con los requisitos de producción requisitos de diámetro de la tubería.

4. Fusión de borde insuficiente (onda de borde)

El motivo de una fusión insuficiente en el borde de la soldadura es que no hay metal en la superficie de fusión. Dichos defectos suelen aparecer en el exterior o en el interior del borde de la tira de acero y son similares a los formados por peroxidación. Este tipo de defecto se debe al aplanamiento y agrietamiento de la soldadura en la posición de las 3 en punto. Limulus en forma de fractura plano, sin brillo metálico.

Otra forma es que la protuberancia hace que la temperatura exterior del borde de la tira de acero sea más baja que la temperatura interior, y su forma de fractura es gris plateada.El defecto formado por la protuberancia es una forma de peroxidación y fusión insuficiente.

Medidas preventivas para una fusión de borde insuficiente: (1) Los bordes de la tira de acero son rectos y paralelos a tope; (2) Use una mayor cantidad de extrusión; (3) Si la fractura causada por la protuberancia es de color gris plateado, use una mayor Entra calor de soldadura.

5. Fusión insuficiente en el medio (soldadura en frío en el medio)

Después de la falla de la soldadura fundida insuficientemente, la sección en el medio del espesor de la pared es una tira plana de color gris plateado con un borde fibroso. Este defecto de soldadura es causado por el hecho de que la potencia requerida por la velocidad de soldadura excede la potencia nominal de la máquina de soldar, y toda la cara del extremo del borde de la tira de acero no puede calentarse a la temperatura y profundidad de calentamiento óptimas requeridas por el cordón de soldadura durante el tiempo suficiente. La fusión insuficiente en el medio también puede ser causada por una descarga insuficiente y una descarga incompleta del metal fundido en la superficie de la junta.

Medidas preventivas para fusión insuficiente en el medio: (1) Aumentar la potencia de la máquina de soldar; (2) Aumentar la cantidad de extrusión de soldadura; (3) Aumentar la longitud del corte de pelo o reducir la velocidad de soldadura.

6. Unión (soldadura en frío)

Los defectos de soldadura por adherencia no se pueden detectar con los métodos de inspección actuales, por lo que son los defectos de soldabilidad más peligrosos en la soldadura de alta frecuencia. No hay espacio en la superficie de la junta formada por la soldadura con varilla, que puede transmitir señales ultrasónicas, que no pueden detectarse mediante inspección electromagnética (EMI), pero se agrietan cuando se aplanan y la fractura es plana y quebradiza. En comparación con la fractura de soldadura completamente fusionada, es ligeramente fibrosa. Se pueden detectar algunas lagunas. Si se observa la sección metalográfica transversal, se puede ver que la HAZ es muy estrecha, no hay una línea de fusión blanca y el ángulo ascendente de la línea de corriente del metal es muy pequeño.

Medidas preventivas para la soldadura por adherencia: (1) Use suficiente potencia de soldadura para diferentes especificaciones de materiales y velocidades de soldadura; (2) Apriete o aumente suficientemente el ancho de la tira de acero.

7. Soldadura por fundición

La soldadura fundida significa que el metal fundido en la superficie de la junta no se descarga por completo y el metal fundido en la superficie de fusión contiene óxidos como la peroxidación. La morfología de la fractura varía según el contenido residual de metal tal como se ha colado. Pero la mayoría de ellos tienen una morfología plana y quebradiza. La inspección metalográfica puede ver que hay metal fundido en la superficie de la junta. Grietas cuando se aplanan las soldaduras fundidas. Dichos defectos tienen suficiente calor para derretir el borde de la tira, pero solo un derretimiento simple.

8. Estomas

Los poros en la superficie de la junta de soldadura son causados por soldadura a alta temperatura pero descarga insuficiente, y la morfología de la fractura es fibrosa. Los puntos blancos brillantes esféricos se distribuyen al azar en toda la fractura. Cuando los puntos blancos aparecen en la pared exterior, la superficie de los puntos blancos se vuelve negra debido a la oxidación. Se pueden ver pequeños poros antes de que se elimine la rebaba exterior. se quita la rebaba, se puede ver en la línea de fusión a los estomas.

Medidas de prevención para sopladuras: (1) reducir la entrada de calor de la soldadura, (2) aumentar la cantidad de extrusión.

9. Salto de soldadura

La soldadura por salto tiene varias manifestaciones. Por lo general, tales defectos se distribuyen de manera ligeramente regular y continua. Los defectos fuera del espesor de la pared son similares a los defectos ondulados y el espaciado es un múltiplo integral de la frecuencia de la red (60 HZ).

B) Recomendaciones para prevenir defectos

En la producción real, los defectos a menudo son causados por el efecto combinado de varios factores. Una boca angosta en forma de V no necesariamente produce peróxido a menos que la cantidad de extrusión sea ligeramente menor que el requerimiento normal. La pequeña cantidad de extrusión puede ser causada por el ancho de corte ligeramente estrecho de la tira de acero o el desgaste de las herramientas y la instalación incorrecta del equipo.

La mejor manera de prevenir defectos es averiguar la causa raíz de los defectos e intentar recopilar varios parámetros operativos que pueden causar defectos. Es muy beneficioso determinar parámetros relevantes como: ancho de trabajo, velocidad de soldadura, corriente de pantalla, presión de pantalla, corriente de rejilla, cantidad de extrusión, etc. La observación de los registros operativos reales puede tener fluctuaciones anormales y también es muy útil para analizar las causas de los defectos.

Posibles ajustes durante la producción ligeramente por encima del valor normal, pero varias variables correlacionadas superan ligeramente el valor requerido al mismo tiempo, y el resultado acumulativo es suficiente para producir un defecto.

Algunas fábricas han clasificado y resumido los defectos comunes y sus causas, lo que es muy beneficioso para que los operadores sin experiencia se enfrenten a tales problemas, lo que puede mejorar la eficiencia de la producción y reducir los costos.

C) En conclusión

(1) La mayoría de los defectos de soldadura se deben a una instalación o ajuste inadecuados de la unidad;
(2) Seleccionar un plan de fabricación razonable, monitorear los registros de operación diarios y capacitar regularmente a los soldadores de alta frecuencia ayudará a reducir los defectos;
(3) Mejorar la calidad del corte y el tratamiento de los bordes y el proceso de almacenamiento de energía de la bobina, lo que contribuye a reducir los defectos de daños en los bordes;

(4) El mantenimiento previo puede prevenir defectos causados por el desgaste o daño de la herramienta.

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