Πώς κατασκευάζονται οι συγκολλημένοι σωλήνες;

Οι δομικοί μεταλλικοί σωλήνες είναι βασικό συστατικό σε πολλά έργα και εφαρμογές κατασκευής μετάλλων. Οι μεταλλικοί σωλήνες χρησιμοποιούνται συνήθως επειδή παρέχουν έναν εξαιρετικό συνδυασμό αντοχής με χαμηλό βάρος και προσιτή τιμή σε σύγκριση με το απόθεμα συμπαγούς μετάλλου.

Υπάρχουν δύο κύριοι διαθέσιμοι τύποι: συγκολλημένοι σωλήνες και σωλήνες χωρίς ραφή . Αυτό το άρθρο θα ρίξει μια πιο βαθιά ματιά στον τρόπο κατασκευής των συγκολλημένων σωλήνων.

Τι είναι οι συγκολλημένοι σωλήνες;

Οι συγκολλημένοι σωλήνες είναι ένας τύπος δομικών μεταλλικών σωλήνων που έχουν ραφή συγκόλλησης κατά μήκος του διαμήκους άξονά τους. Μπορεί να κατασκευαστεί ουσιαστικά από οποιοδήποτε είδος μετάλλου ή κράματος μετάλλων που μπορεί να συγκολληθεί, όπως ανθρακούχο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα, χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα και αλουμίνιο. Ο συγκολλημένος μεταλλικός σωλήνας είναι συνήθως διαθέσιμος στα ακόλουθα σχήματα:

• Στρογγυλό
• Τετράγωνο
• Ορθογώνιος

Πώς κατασκευάζονται οι συγκολλημένοι σωλήνες;

Η κατασκευή συγκολλημένων σωλήνων σε μεγάλη κλίμακα είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλά στάδια.

1. Το μεταλλικό πηνίο επιλέγεται αρχικά χρησιμοποιώντας ένα πάχος που αργότερα θα ταιριάζει με το πάχος του τελειωμένου τοιχώματος του σωλήνα. Το πηνίο πρέπει επίσης να είναι αρκετά φαρδύ ώστε να επιτυγχάνεται η επιθυμητή περιφέρεια και διάμετρος.
2. Το πηνίο τροφοδοτείται μέσω μιας σειράς καλουπιών και διαμορφώνεται για να διαμορφωθεί. Αυτό φέρνει δύο άκρες του πλάτους του πηνίου το ένα προς το άλλο μέχρι να σχηματιστεί ένας σωλήνας με τη μία άκρη να αγγίζει την άλλη.
3. Μια διαδικασία συγκόλλησης χρησιμοποιείται για την ένωση αυτών των δύο άκρων μεταξύ τους.
4. Ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής του συγκολλημένου σωλήνα, η περίσσεια ενίσχυσης συγκόλλησης μπορεί να αφαιρεθεί αυτή τη στιγμή. Ο νεοσχηματισμένος σωλήνας μπορεί επίσης να υποβληθεί σε διαδικασία θερμικής επεξεργασίας ανάλογα με τις επιθυμητές προδιαγραφές.
5. Στη συνέχεια, ο σωλήνας κόβεται στο επιθυμητό μήκος.

Τι τύποι συγκολλήσεων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή συγκολλημένων σωλήνων;

• Συγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση (ERW)
• Συγκόλληση υψηλών συχνοτήτων
• Συγκόλληση με δέσμη λέιζερ
• Συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (Συγκόλληση TIG)
• Συγκόλληση με τόξο πλάσματος
• Συγκόλληση με βυθισμένο τόξο

Γιατί χρησιμοποιούνται διαφορετικές διαδικασίες συγκόλλησης για την κατασκευή συγκολλημένων σωλήνων;

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους μπορεί να επιλεγεί μια διαδικασία συγκόλλησης έναντι μιας άλλης για την κατασκευή συγκολλημένων σωλήνων. Ίσως η πιο κοινή μέθοδος είναι η συγκόλληση υψηλής συχνότητας. Για να χρησιμοποιήσετε συγκόλληση υψηλής συχνότητας για την κατασκευή συγκολλημένου σωλήνα, ενεργοποιήθηκε μια πηγή ισχύος συγκόλλησης υψηλής συχνότητας.

Μόλις ενεργοποιηθεί η πηγή ισχύος, τα καλώδια από την πηγή ισχύος που είναι τοποθετημένα σε κοντινή απόσταση από τον σχηματισμένο αλλά μη συγκολλημένο σωλήνα αρχίζουν να εκπέμπουν ενέργεια υψηλής συχνότητας. Αυτή η ενέργεια διεγείρει τα μόρια στο σωλήνα μέχρι να επιτευχθεί ένα επίπεδο θερμοκρασίας στο οποίο μπορούν να ενωθούν. Σε αυτό το σημείο τα δύο θερμαινόμενα άκρα του μη συγκολλημένου σωλήνα ωθούνται μεταξύ τους μέσω μιας άλλης μήτρας και γίνεται μια συγκόλληση.

Ένας από τους λόγους για τους οποίους η συγκόλληση υψηλής συχνότητας είναι τόσο δημοφιλής είναι επειδή είναι μια καθιερωμένη επαναλαμβανόμενη τεχνολογία, είναι οικονομικά αποδοτική και μπορεί να χειριστεί καλύτερα την κακή εφαρμογή, σε σχέση με τις άλλες διαδικασίες συγκόλλησης σωλήνων. Επίσης, όπως όλες σχεδόν οι διεργασίες κατασκευής συγκολλημένων σωλήνων μεγάλης κλίμακας, εκτελείται με συνεχή τρόπο επιτρέποντας υψηλούς βαθμούς παραγωγικότητας.

Άλλες μέθοδοι συγκόλλησης χρησιμοποιούνται στη θέση της συγκόλλησης υψηλής συχνότητας για διαφορετικούς λόγους. Η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μέταλλα που είναι πιο δύσκολο να συγκολληθούν από τον μαλακό χάλυβα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τιτάνιο, ανοξείδωτο χάλυβα και άλλα μη σιδηρούχα κράματα.

Η συγκόλληση με τόξο αερίου βολφραμίου και η συγκόλληση τόξου πλάσματος χρησιμοποιούνται μερικές φορές αντί της συγκόλλησης με λέιζερ λόγω του μειωμένου κόστους εξοπλισμού και της πολυπλοκότητάς τους. Ωστόσο, συνήθως παρέχουν χαμηλότερες ταχύτητες ταξιδιού και μεγαλύτερες ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα.

Η συγκόλληση με αντίσταση χρησιμοποιείται περιστασιακά αντί για τη συγκόλληση υψηλής συχνότητας για σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα μέσης διαμέτρου. Για συγκολλημένους χαλύβδινους σωλήνες με παχιά τοιχώματα, χρησιμοποιείται συγκόλληση με βυθισμένο τόξο.