Herstellungsverfahren für Stahlrohre mit gerader Naht

• Schweißdruck

• Bedeutung und Prinzip

Der Schweißdruck ist einer der Hauptparameter im Schweißprozess. Wenn die beiden Seiten des Rohrrohlings unter Einwirkung des Extrusionsdrucks auf die Schweißtemperatur erhitzt werden, bilden sich gemeinsame Metallkörner, d. h. es kommt zu einer gegenseitigen Kristallisation, um eine Schweißung zu erreichen. Der Schweißdruck hat direkten Einfluss auf die Festigkeit und Zähigkeit der Schweißnaht.

• Auswirkungen von falschem Druck

Wenn der angewandte Schweißdruck zu gering ist, können die Schweißkanten des Metalls nicht vollständig komprimiert werden. Dadurch können restliche nicht --metallische Einschlüsse und Metalloxide in der Schweißnaht aufgrund des unzureichenden Drucks nicht leicht ausgetrieben werden. Dies führt dazu, dass die Festigkeit der Schweißnaht abnimmt und diese anfällig für Risse wird. Wenn beispielsweise bei der Herstellung von geraden Nahtstahlrohren mit großem --Durchmesser, die in Erdgastransportleitungen verwendet werden, der Schweißdruck nicht ausreicht, kann es sein, dass die Schweißnaht dem Gasfluss mit hohem --Druck nicht standhalten kann, was zu Undichtigkeiten oder sogar zum Rohrbruch führt, was zu ernsthaften Sicherheitsrisiken und wirtschaftlichen Verlusten führen kann.

Wenn der Druck hingegen zu hoch ist, wird der größte Teil des Metalls, das die Schweißtemperatur erreicht hat, extrudiert. Dadurch verringert sich nicht nur die Festigkeit der Schweißnaht, sondern es entstehen auch Fehler wie übermäßige innere und äußere Grate oder Wulstbildung. Bei der Herstellung von Stahlrohren für Baugerüste kann ein zu hoher Schweißdruck zu einer ungleichmäßigen Oberflächenqualität der Rohre führen und so deren Verbindungsfestigkeit und Gesamtstabilität während des Gebrauchs beeinträchtigen.

• Kontrollmethoden

In der Praxis kommt es darauf an, den optimalen Schweißdruck nach unterschiedlichen Vorgaben zu erreichen. Aufgrund möglicher Toleranzen in der Breite und Dicke des Rohrrohlings sowie Schwankungen der Schweißtemperatur und der Schweißgeschwindigkeit kann eine Anpassung des Schweißextrusionsdrucks erforderlich sein. Die Schweißextrusionsmenge wird im Allgemeinen durch Einstellen des Abstands zwischen den Extrusionswalzen gesteuert. Darüber hinaus kann es auch über die Rohrdurchmesser vor und nach den Extrusionswalzen gesteuert werden. In einer Stahlrohrfabrik beispielsweise ermöglicht die Echtzeitüberwachung der Rohrdurchmesser an verschiedenen Positionen während des Produktionsprozesses den Bedienern, rechtzeitig Anpassungen an den Extrusionswalzen vorzunehmen und so sicherzustellen, dass der Schweißdruck im optimalen Bereich bleibt.

 

 

• Schweißgeschwindigkeit

• Rolle im Schweißprozess

Auch die Schweißgeschwindigkeit ist ein wichtiger Parameter im Schweißprozess, der mit dem Heizsystem, der Verformungsgeschwindigkeit der Schweißnaht und der gegenseitigen Kristallisationsrate zusammenhängt. Beim Hochfrequenzschweißen verbessert sich die Schweißqualität im Allgemeinen mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit. Dies liegt daran, dass durch die Verkürzung der Heizzeit die Breite der Randheizzone verringert und die Zeit für die Bildung von Metalloxiden verkürzt wird.

• Folgen falscher Geschwindigkeit

Wenn die Schweißgeschwindigkeit abnimmt, verbreitert sich nicht nur die Heizzone, sondern auch die Breite der Schmelzzone ändert sich mit der Variation der zugeführten Wärme, was zu größeren inneren Graten führt. Beim Schweißen mit niedriger --Geschwindigkeit und geringerer zugeführter Wärme wird das Schweißen schwieriger. Erfolgt die Schweißung nicht nach den vorgegebenen Werten, kann es zu Mängeln kommen. Beispielsweise kann bei der Herstellung dünnwandiger --Stahlrohre mit gerader Naht für Präzisionsinstrumente eine langsame Schweißgeschwindigkeit zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Rohrwand führen, was zu Maßabweichungen führt und den normalen Betrieb der Instrumente beeinträchtigt.

• Optimierung und Kontrolle

Daher sollte bei der Herstellung von geschweißten Rohren mit hoher --Frequenz eine geeignete Schweißgeschwindigkeit gemäß den verschiedenen Spezifikationen ausgewählt werden und durch die maximale Schweißgeschwindigkeit begrenzt werden, die von der mechanischen Ausrüstung und der Schweißausrüstung des Geräts zugelassen wird. Moderne Stahlrohrherstellungsunternehmen verwenden häufig fortschrittliche Steuerungssysteme, die die Schweißgeschwindigkeit basierend auf Echtzeitüberwachung von Parametern wie Temperatur und Strom automatisch anpassen können, um eine hohe - Qualität und eine effiziente Produktion sicherzustellen.

• Öffnungswinkel

• Definition und Bedeutung

Der Öffnungswinkel bezeichnet den Winkel zwischen den beiden Seiten des Rohrrohlings vor den Extrusionswalzen. Der Öffnungswinkel hängt mit der Stabilität des Brennprozesses zusammen und hat einen wesentlichen Einfluss auf die Schweißqualität. Mit abnehmendem Öffnungswinkel verringert sich auch der Abstand zwischen den Kanten, was den Proximity-Effekt verstärkt. Unter den gleichen anderen Bedingungen kann die Erwärmungstemperatur der Kanten erhöht und dadurch die Schweißgeschwindigkeit erhöht werden.

• Auswirkungen extremer Winkel

Wenn der Öffnungswinkel jedoch zu klein ist, vergrößert sich der Abstand zwischen dem Konvergenzpunkt der Extrusionswalzen und der Mittellinie. Dies führt dazu, dass die Kanten nicht bei der höchsten Temperatur extrudiert werden, was die Schweißqualität verringert und den Stromverbrauch erhöht.

• Anpassungsansätze

Praktische Produktionserfahrungen zeigen, dass der Öffnungswinkel durch Veränderung der Längsposition der Führungsrollen eingestellt werden kann, üblicherweise im Bereich von 2 Grad - 6 Grad. In Fällen, in denen die Führungsrollen nicht in Längsrichtung verstellbar sind, kann der Öffnungswinkel über die Dicke des Führungsrings oder des geschlossenen Durchgangs angepasst werden. Beispielsweise wurde in einer Stahlrohrfabrik durch kontinuierliches Experimentieren und Anpassen des Öffnungswinkels die Produktionseffizienz um 15 % gesteigert und gleichzeitig die Qualität der Schweißnaht sichergestellt. Dies zeigt, wie wichtig eine ordnungsgemäße Kontrolle des Öffnungswinkels im Herstellungsprozess von Stahlrohren mit geraden Nähten ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Schweißdruck, Schweißgeschwindigkeit und Öffnungswinkel beim Herstellungsprozess von Stahlrohren mit gerader Naht drei miteinander verbundene und entscheidende Faktoren sind. Das Verständnis ihrer Prinzipien, Auswirkungen und Kontrollmethoden ist für die Sicherstellung der Qualität und Leistung von Stahlrohren mit gerader Naht von entscheidender Bedeutung. Unternehmen, die Stahlrohre herstellen, sollten diese Parameter basierend auf den tatsächlichen Produktionsbedingungen und technologischen Anforderungen kontinuierlich optimieren, um die Produktionseffizienz zu verbessern, Kosten zu senken und den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Branchen an Stahlrohre mit geraden Nähten gerecht zu werden.