צינור פלדה מרותך קשת: עקרון עבודה, תהליכי ריתוך ובקרת איכות

צינור מרותך קשת מיוצר על ידי שימוש בחום של קשת חשמלית כדי להמיס את הקצוות של רצועת פלדה או צלחת שנוצרה ולהתיך אותם, עם או בלי תוספת מתכת מילוי, לתוך צינור רציף. הקשת היא מקור החום; הצינור הוא המוצר. מכיוון שניתן ליישם את הקשת מבחוץ, מבפנים או משני הצדדים, ומכיוון שניתן לבחור כימיית מילוי ללא תלות בכימיה של הפס, ריתוך קשת מכסה טווח רחב יותר של קטרים ​​ועובי דופן מכל מסלול אחר של ייצור צינורות.

עקרון העבודה

רצועת פלדה או צלחת נוצרת בהדרגה לגליל על ידי גלילים. כאשר שני הקצוות מתאחדים, נפגעת קשת בין אלקטרודה לחומר העבודה, וממיסה פס צר של מתכת בכל קצה, ובמקום שבו נעשה שימוש בחומר מילוי, גם חוט או קצה האלקטרודה. הבריכה המותכת מתמצקת מיד מאחורי הקשת ויוצרת את תפר הריתוך. תווך מגן, או שטף, גז מגן או מערכת סיגים, מוציא אוויר מהבריכה כך שחנקן וחמצן לא ישברו את המפרק. התוצאה היא צינור שלתפר שלו יש בעצם אותו חוזק למתכת האם כאשר ההליך מותאם בצורה נכונה.

תהליכי ריתוך קשת המשמשים לצינור

ריתוך קשת שקוע שולט בייצור צינורות בקוטר גדול מכיוון ששמיכת השטף מעניקה קצבי שקיעה גבוהים מאוד וריתוך נקי וגמיש. ריתוך קשת מתכת גז מציע איזון טוב של מהירות ואיכות עבור קירות בינוניים, בעוד ריתוך קשת טונגסטן בגז נבחר כאשר ניקיון מעבר שורשים ובקרת חדירה חשובים, כמו סגסוגת וצינור אל חלד. תהליכי קשת מתכת עם ליבות שטף ומסוככות הם האפשרויות המעשיות כאשר עמדות הריתוך הן מסורבלות או שבהן העבודה מתבצעת באתר.

צינור מרותך קשת בהשוואה לצינור ERW

ההשלכה המעשית עבור הקונה היא שקטרים ​​גדולים מאוד, קירות כבדים והרכבי סגסוגת מצביעים על ריתוך קשת, בעוד שצינור סטנדרטי בעל דופן דק ובנפח גבוה הוא בדרך כלל חסכוני יותר בצורת ERW.

משתני תהליך שקובעים את איכות הריתוך

כניסת חום: יותר מדי מחסום את הגרגר ומפחית קשיחות, מעט מדי גורם לחוסר איחוי.

הכנת קצה והתאמה: שיפוע אחיד ורווח עקבי הם המאפשרים חדירה מלאה.

מצב מיגון ושטף: לחות בשטף או מגן גז מופרע מכניס נקבוביות ומימן.

מהירות הנסיעה ויציבות הקשת: אלה שולטים בצורת החרוזים, בחדירה ובסיכון לחתוך.

ניקיון מתכת בסיס: שמן, אבנית וחלודה הם מקור ישיר לנקבוביות ותכלילי סיגים.

הסמכת הליך ריתוך והסמכת מפעיל הם הבקרות הפורמליות הנועלות את המשתנים הללו לפני תחילת הייצור.

בדיקה ובדיקה לא הרסנית

האיכות מאומתת בשלבים ולא בסוף. בדיקה חזותית מאשרת את פרופיל החרוזים, החתך התחתון ופגמים פני השטח; בדיקה רדיוגרפית מגלה נקבוביות פנימית, סיגים וחוסר איחוי; בדיקה אולטרסאונד מאתרת פגמים מישוריים כגון סדקים וחדירה לא שלמה ולעיתים קרובות מוחלת על כל אורך התפר; בדיקת חלקיקים מגנטיים משמשת לפגמים משטח וקרוב לפני השטח בפלדה פרומגנטית; ובדיקת חודר צבע משרתת את אותה מטרה כאשר יש צורך בשיטה לא מגנטית. בדיקה הידרוסטטית מוכיחה את תקינות הלחץ של הצינור המוגמר, ובדיקות שיטוח, כיפוף או מתיחה מדגימות את התקינות המכנית של המפרק המרותך. בדיקות הרסניות שנלקחו מקצות הסליל או מגרש הלוח מאשרות כי ריתוך הייצור תואם את ההליך המוסמך.

שאלות נפוצות

ש: מהו עקרון העבודה העיקרי של צינור מרותך בקשת?
צינור מרותך בקשת משתמש בטמפרטורה הגבוהה של קשת חשמלית כדי להמיס את קצוות המתכת של רצועה או צלחת שנוצרה ולחבר אותם לצינור, עם או בלי חומר מילוי כגון חוט או אלקטרודה. שטף או גז מגן מגן על הבריכה המותכת מפני זיהום אטמוספרי. כאשר הבריכה מתמצקת היא יוצרת תפר שתכונותיו יכולות להתאים למתכת האם אם הליך הריתוך מוסמך כראוי.

ש: אילו תהליכי ריתוך קשת משמשים לייצור צינור פלדה?
התהליכים העיקריים הם ריתוך קשת שקוע, ריתוך קשת מתכת גז, ריתוך קשת בליבת שטף, ריתוך קשת מתכת מסוככת וריתוך קשת טונגסטן בגז. ריתוך קשת שקוע שולט בייצור קוטר גדול וקירות כבדים, ריתוך קשת מתכת בגז מתאים לתפרים רציפים של דופן בינוני, וריתוך קשת טונגסטן בגז משמש למעברי שורשים ולצינורות סגסוגת או אל חלד. ריתוך קשת מתכת עם ליבות שטף ומסוכך משרתים תיקון ועבודות באתר.

ש: מה ההבדל בין ריתוך בקשת לצינור ERW?
ריתוך קשת ממיס את קצוות הצינור, עם או בלי תוספת מילוי, ואילו ריתוך התנגדות חשמלי מצטרף אליהם בלחץ לאחר חימום בזרם בתדר גבוה ואינו משתמש בחומר מילוי. לכן ריתוך קשת מכסה קירות כבדים יותר, קטרים ​​גדולים יותר וכימיה מותאמת של חומרי מילוי, וזו הסיבה שהוא משמש לצינור קו וצינור לחץ. ERW הוא בדרך כלל מהיר וחסכוני יותר עבור צינורות דקים במידות סטנדרטיות.

ש: אילו גורמים משפיעים על האיכות של תפר מרותך בקשת?
כניסת חום, הכנה והתאמה של הקצוות, מצב המיגון, מהירות הנסיעה וניקיון המתכת הבסיסית הם המשתנים השולטים. הזנת חום מוגזמת מחסמת את הגרגר ומורידה את הקשיחות, בעוד שחום לא מספיק גורם לחוסר איחוי. שטף לח או מגן גז מופרע מייצרים נקבוביות, ושמן או אבנית בקצוות מציגים פגמי סיגים וגז. נהלי ריתוך מוסמכים ומפעילים מוסמכים הם הבקרות הפורמליות שמחזיקות את המשתנים הללו בטווח.

ש: כיצד נבדקת האיכות של צינור מרותך בקשת?
בדיקה משלבת בדיקה ויזואלית של פרופיל החרוזים ומצב פני השטח עם שיטות נפחיות. בדיקת רנטגן חושפת נקבוביות, סיגים וחוסר איחוי, ובדיקה אולטרסאונד מגלה פגמים מישוריים כגון סדקים וחדירה לא מלאה לאורך התפר. בדיקת חודרת חלקיקים מגנטיים או צבע מכסה פגמים משטח וקרוב לפני השטח. בדיקה הידרוסטטית מאשרת את שלמות הלחץ, ובדיקות שיטוח, כיפוף או מתיחה על דגימות מהקצוות מאמתות את התקינות המכנית של המפרק.