1. چکیده زمینه
الزامات پیش ساخته خط لوله در صنایع مهندسی فراساحل و پتروشیمی نسبتاً زیاد است و میزان کار نیز نسبتاً زیاد است. پایه دستی جوشکاری سنتی TIG و پر کردن و پوشش جوش MIG استفاده می شود، اما کیفیت و کارایی ایده آل نیست. این مقاله برای دستیابی به جوشکاری پایه TIG، جوشکاری پرکننده و جوشکاری پوشش، یک فرآیند جوشکاری جدید با راندمان بالا، جوشکاری سیم داغ TIG را اتخاذ می‌کند و به روش جوشکاری با راندمان بالا MIG برای جایگزینی روش سنتی دست می‌یابد. از طریق این آزمایش، خواص مکانیکی تحقیق به اثبات رسیده و با موفقیت در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است.
هدف تحقیق
در حال حاضر، فرآیند جوشکاری سنتی از جوشکاری TIG دستی برای پایه، جوشکاری دستی یا جوشکاری MIG، جوشکاری زیرپودری و سایر روش‌های چند فرآیندی برای پر کردن و پوشش برای بهبود کارایی جوش استفاده می‌کند. با این حال، این روش های پر کردن و پوشاندن به راحتی به جوشکاری خودکار دست نمی یابند، برای قطرهای مختلف لوله مناسب نیستند، ایجاد عیوب جوش نسبتا آسان هستند، و نرخ عبور کیفیت جوش توسط سطح عملیاتی کارگران محدود می شود.
در مقایسه با جوشکاری TIG معمولی، جوشکاری سیم داغ TIG یک منبع تغذیه سیم داغ جداگانه برای پیش گرم کردن سیم جوش بر اساس سیم سرد سنتی اضافه می کند و سرعت ذوب سیم جوش را بدون تغییر انرژی خط جوش افزایش می دهد. به این ترتیب، قوس جوش ارائه شده تنها نیاز به صرف مقدار کمی انرژی برای ذوب سیم جوش دارد و در نتیجه راندمان تولید جوش را بهبود می بخشد.
TIG سیم داغ با راندمان بالا بیش از 5 برابر کارآمدتر از TIG معمولی است که با سرعت جوشکاری MIG قابل مقایسه است و نرخ رسوب از 0.3 تا 0.5 کیلوگرم در ساعت به 2 تا 4 کیلوگرم در ساعت افزایش یافته است. فناوری TIG سیم داغ خانگی در مرحله راکد قرار دارد و تا رسیدن به جوشکاری کارآمد و با کیفیت فاصله زیادی دارد. راندمان فرآیند جوشکاری سیم داغ خارجی TIG به طور قابل توجهی بهبود نیافته است و نمی تواند به راندمان جوشکاری MIG برسد. بنابراین، توسعه یک فرآیند جوشکاری TIG با سیم داغ بسیار ضروری و مهم است.
3.1 مواد آزمایشی
ماده مادر لوله آزمایشی فولاد Q235-A با ضخامت 12 میلی متر و قطر خارجی 108 میلی متر است. ترکیب شیمیایی در جدول 1 نشان داده شده است. استحکام کششی فولاد Q235-A σb=482MPa، استحکام تسلیم σs=235MPa، و ازدیاد طول آن δ=26٪ است. سیم جوش H08Mn2Si با قطر 1.2mm استفاده شده است. ترکیب شیمیایی در جدول 1 نشان داده شده است. استحکام کششی سیم جوش H08Mn2Si σb≥500 MPa است، استحکام تسلیم σs≥420MPa، و ازدیاد طول آن δ≥22٪ است.
تجهیزات جوش شینفا دارای ویژگی های کیفیت بالا و قیمت پایین می باشد. برای جزئیات لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:Welding & Cutting Manufacturers - China Welding & Cutting Factory & Suppliers (xinfatools.com)
3.2 روش تجربی
در این آزمایش از نوع لوله باز نوع گیره لوله KB370 از سیستم جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا که در شکل 1 نشان داده شده است، منبع برق جوشکاری چندکاره PHOENIX-521 و منبع تغذیه سیم داغ قوس تیز-200 استفاده شد. از فرآیند جوشکاری سیم داغ TIG استفاده شد و نمودار شماتیک اتصال در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل 1 گیره لوله KB370 نوع سیستم جوش سیم داغ با راندمان بالا
شکل 2 نمودار شماتیک مفصل
قبل از جوشکاری، داخل و خارج شیار قطعه آزمایش لوله، با برد حدود 25 میلی متر، آسیاب شده و زنگ زدگی می شود. قبل از جوشکاری آزمایشی، قطعه آزمایش لوله با جوش نقطه ای ثابت می شود. جوش نقطه سه نقطه کافی است. عدم تراز در 1.5 میلی متر کنترل می شود و هیچ شکافی وجود ندارد.
3.3 نتایج تجربی
پس از جوشکاری نمونه‌های لوله، ابتدا در معرض تشخیص عیب اشعه ایکس قرار گرفتند و همه از سطح I عبور کردند. سایر آزمایش‌ها از آزمون‌های متالوگرافی ماکروسکوپی، متالوگرافی میکروسکوپی و خواص مکانیکی استفاده کردند که به ترتیب در شکل‌های 3، 4، 5، 6 و جدول 3 نشان داده شده است. شکل 3 و 4 به وضوح مورفولوژی جوش سه لایه، تغییرات در ساختار سازمانی، ناحیه کوچک متاثر از حرارت جوش و بدون منافذ یا ترک را نشان می دهد. جدول 3 نشان می دهد که جوش ها همه در ناحیه ماده اصلی شکسته شده اند و خم مثبت و خم عقب الزامات استاندارد GB/T14452-93 را برآورده می کند. همانطور که از جدول 4 مشاهده می شود، نتایج زیر حاصل می شود:
شکل 3 ریزساختار فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و مقطع جوش
شکل 4 ساختار متالوگرافی ماکروسکوپی مقطع جوش
شکل 5 آزمایش کشش
(الف) خمیدگی مثبت
(ب) خمیدگی پشت
سیم داغ TIG با راندمان بالا می تواند به کیفیت جوش TIG و سرعت جوش MAG برسد، اما جوش MAG دارای معایبی مانند پاشش زیاد، قوس قوی، تخلخل زیاد، انرژی خط زیاد و مقدار زیاد سنگ زنی است. اگرچه راندمان رسوب گذاری آن بالا است، اما بدیهی است که به اندازه جوشکاری TIG در شرایط کیفیت بالا پایدار و قابل اعتماد نیست. راندمان جامع جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا معادل یا کمی بیشتر از جوشکاری MAG است.
جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا و جوشکاری TIG با سیم سرد سنتی بهبود راندمان کلی بین 5 تا 10 برابر دارند.
4. نتیجه گیری تجربی
4.1 جوش سیم داغ TIG می تواند جوشی با سطح بدون نقص و شکل گیری خوب به دست آورد.
4.2 سرعت تغذیه سیم جوش TIG سیم داغ به 5 متر در دقیقه، تا 6.5 متر در دقیقه می رسد، و نرخ ذوب می تواند به 3.5 کیلوگرم در ساعت برسد، که کارایی تولید را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
4.3 شکستگی کششی جوش های TIG سیم داغ در ماده اصلی رخ می دهد که عملکرد اتصال را بهبود می بخشد.
4.4 جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا واقعاً کیفیت جوشکاری TIG و سرعت جوشکاری MIG را به دست می آورد.
5. برنامه های کاربردی بالغ و بالقوه را به بازار عرضه کنید
پس از نزدیک به دو سال تبلیغ و کاربرد در بازار، ما در حال حاضر به طور گسترده در مهندسی دریایی، گاز، ابزار دقیق، پتروشیمی و کانتینر استفاده می‌شویم.
فرآیند جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا نه تنها برای فولاد کربنی مناسب است، بلکه برای فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، فولاد دوبلکس، آلیاژهای مبتنی بر نیکل و سایر مواد نیز مناسب است (آزمایش‌ها بر روی مواد مختلف نشان داده است که به ویژه در فولاد دوبلکس فرآیند جوشکاری در مهندسی دریایی و سایر صنایع، جوشکاری سیم داغ TIG با راندمان بالا دارای مزایای غیر قابل مقایسه است). انحصار جوش سیم داغ خارجی TIG را در چین شکسته است و راندمان آن 1.5 تا 2 برابر بیشتر از سیم های داغ خارجی در مقایسه با مارک های خارجی است.
این فناوری شکاف جوشکاری پیش ساخته خط لوله را پر می کند، یک محصول فناوری فرآیند نوآورانه مناسب برای شرایط ملی چین است و یک نوآوری مخرب در صنعت پیش ساخته خط لوله است. این می تواند به طور کامل جایگزین فرآیند سنتی موجود پرایمر TIG + MAG شود و فرآیند کامپوزیت دوگانه را پوشش دهد و از خرید مکرر تجهیزات جلوگیری کند و یک سیستم جوشکاری پیش ساخته خط لوله واقعا چند منظوره و چند منظوره است. سیستم جوشکاری با این فناوری به عنوان فرآیند اصلی در حال حاضر در سیستم پیش ساخته هوشمند خط لوله نیز اعمال می شود و چشم انداز بازار گسترده است.
زمان ارسال: اوت-27-2024
