ما هو أنبوب فولاذية HFW

أنبوب فولاذية HFWيشير إلى أنابيب فولاذية مستقيمة يتم إنتاجها عن طريق تسخين حواف لفائف فولاذية مدلفنة على الساخن إلى حالة بلاستيكية أو منصهرة باستخدام الحرارة الناتجة عن تيار عالي التردد (عادة ما بين 100 كيلو هرتز و 800 كيلو هرتز) ، يليه لحام بثق المرحلة الصلبة/شبه الصلبة تحت الضغط الميكانيكي لبكرات البثق.

طوال عملية اللحام ، لا يلزم سلك لحام أو قضيب لحام أو تدفق. يعتمد تشكيل اللحام بالكامل على نشر وتبلور الجزيئات المعدنية داخل المادة الأساسية للملف الصلب تحت درجة حرارة وضغط مرتفعي.

العلاقة بين HFW و ERW

كثير من الناس يخلطون بسهولة بين HFW و ERW أثناء الشراء أو التبادل الفني. فهي لا تعارض المفاهيم ، بل ترتبط بها من خلال تغيير المصطلحات.ERW (لحام كهربائي مقاوم)هو مصطلح واسع يشمل جميع عمليات اللحام التي تستخدم الحرارة المقاومة. HFW (لحام عالي التردد) هو حالة خاصة وشكل متقدم من لحام مقاومة ERW.

تطور ERW:

إيرو التقليدية (تردد منخفض ومتوسط): أنابيب الصلب في وقت مبكر المستخدمة منخفضة التردد (50 هرتز) أو متوسطة التردد (1 ~ 3 كيلو هرتز) الحالي. بسبب التردد المنخفض ، اخترق التيار بعمق ، مما أدى إلى منطقة واسعة متأثرة بالحرارة (HAZ) ، مما أدى بسهولة إلى ضعف الانصهار وعيوب الشمول. تم التخلص منها الآن أو يتم استخدامها فقط في التطبيقات الهيكلية المنخفضة النهاية.

HFW الحديثة (عالية التردد): استخدام إمدادات الطاقة عالية التردد ، التيار يتركز بشكل كبير على سطح الأنبوب الفارغ. جنبا إلى جنب مع عمليات المعالجة الحرارية الحديثة ذات التردد المتوسط (التلدين) والاختبارات غير المدمرة الآلية بالكامل (التيار بالموجات فوق الصوتية/الدوامة) ، يتم التخلص من الإجهاد الهيكلي والمراحل المتصلبة ، مما يسمح لمتانة اللحام والخصائص الميكانيكية بالاقتراب من مستوى المادة الأساسية.

في المعايير الهندسية الحالية للنفط والغاز وذات المواصفات العالية ، يشير ERW عادة إلى أنابيب الصلب HFW باستخدام تقنية اللحام عالية التردد.

تأثير ودور الترددات المختلفة في اللحام

في عملية لحام المقاومة ، يعد التردد الحالي هو أكثر المعلمات أهمية لتحديد توزيع الحرارة وجودة اللحام وكفاءة الإنتاج. يعتمد اللحام عالي التردد بشكل أساسي على اثنين من التأثيرات الجسدية: تأثير الجلد وتأثير القرب.

1. التأثيرات الجسدية الأساسية

تأثير الجلد: عندما يمر تيار عالي التردد عبر موصل ، لم يعد التيار موزعًا بشكل موحد عبر المقطع العرضي للموصل ، بل يميل إلى التركيز على سطح الموصل. كلما زاد التردد ، كلما كان عمق الاختراق الحالي أقل عمقًا (δ).

تأثير القرب: عندما يقترب موصلان يحملان تيارات في اتجاهين متعاكسين ، فإن التيار يركز على أقرب سطحين متعاكسين. في HFW ، ينتج عن ذلك تركيز عالٍ من التيار عند حواف الأنبوب الفارغ على شكل حرف V.

2. مقارنة تقنية عبر نطاقات التردد

نطاق التردد	سمك الجدار المطبق	الخصائص الفيزيائية وأداء اللحام	المزايا والقيود
تردد منخفض/متوسط (50 هرتز-3 كيلو هرتز)	جدار ثقيل	اختراق تيار عميق ؛ عمق واسع للتدفئة.	القيود:منطقة واسعة متأثرة بالحرارة بشكل مفرط (حاز) ؛ عرضة لخشونة الحبوب وشوائب الأكسيد ؛ جودة لحام عامة أقل.
تردد عالي (100 كيلو هرتز-300 كيلو هرتز)	جدار متوسط إلى ثقيل (8 على الأقل-20)	عمق تغلغل متوازن ؛ تجري الحرارة بالتساوي عبر وجه الحافة.	المزايا:يضمن اللدونة الكاملة والموحدة عبر الوجه الانصهار الكامل للجدران السميكة دون حرق الأسطح الخارجية.
تردد فائق الارتفاع (300 كيلو هرتز-800 كيلو هرتز)	جدار رقيق إلى متوسط (> 8 +)	تأثير قوي للغاية للجلد ؛ تتركز الحرارة بشكل مكثف على الطبقة السطحية.	المزايا:معدل تسخين سريع للغاية ضيق للغاية HAZ (> 1;; سرعات لحام عالية ؛ استهلاك منخفض للطاقة ؛ طرد سهل للوميض/الأكاسيد المصهور.

الدور الأساسي للحام عالي التردد

منطقة ضيقة للغاية متأثرة بالحرارة (حاز): تركز كثافة الطاقة العالية التردد للغاية على التسخين في غضون بضعة ميكرومتر إلى ملليمتر من الحافة ، مما يقلل من التأثير على المناطق الحساسة للحرارة للمواد الأساسية ويحافظ على المتانة الأصلية للمواد الأساسية.

إزالة خبث شاملة ولحام نقي: معدل التسخين السريع للغاية جنبا إلى جنب مع بثق قوي يسمح للمعادن المنصهرة وشوائب الأكسيد أن تنبثق بسرعة في اللحام.

زيادة كبيرة في سرعة اللحام: يتميز اللحام عالي التردد بكفاءة تركيز عالية للطاقة ، حيث يحقق عادة سرعتان لحام تتراوح بين 10 و 60 مترًا في الدقيقة ، مما يعزز القدرة الإنتاجية بشكل كبير.

ملخص

أنبوب فولاذية HFW (أنبوب فولاذية ملحوم مقاوم للتماس المستقيم عالي التردد) يمثل أعلى مستوى من تكنولوجيا اللحام المقاومة الحديثة. من خلال الاستفادة من تأثير الجلد وتأثير القرب للتيار عالي التردد ، فإنه يحقق اندماجًا سريعًا ودقيقًا لحواف اللحام دون الحاجة إلى حشو معدني إضافي.