مقالات

دستگاه درز جوش القایی

 جوشکاری القایی با فرکانس بالا یک روش ساخت مدرن است که با استفاده از آن می‌توان صفحات نورد گرم از فولادهای با مقاومت بالا را برای انتقال گاز و روغن از راه دور به لوله تبدیل کرد. درزهای طولی و مارپیچی را می‌توان توسط این فناوری جوش داد. شکل2 نمونه‌ای از بخش درزجوش خط تولید لوله است، جایی که صفحات فولادی داغ شده توسط رول‌های فشار به شکل لوله، فرم می‌گیرند، دو لبه صفحه از طریق سیم‌پیچ‌های القایی در حین عبور گرم می‌شوند، و توسط رول‌های فشار ایستگاه جوشکاری فشار داده می‌شوند. نقطه همگرایی و لبه‌های جداکننده جلوی آن شکل V می‌گیرند. این نقطه راس ""Vee نامیده می‌شود، که شروع تشکیل نقطه اتصالی است، که منجر به جوشکاری می‌شود . جریان فرکانس بالا در امتداد سطح خارجی لوله و در امتداد لبه‌های Vee جریان دارد ، به طوری که مدار الکتریکی تکمیل می‌شود.           
 

شکل 1 درزجوش القایی ساخت شرکت شهاب کوره

                       شکل 2(A) فرایند جوشکاری القایی با فرکانس بالا، و (B) مسیر جریان فرکانس بالا 'P نقطه جوش زدن است.

1. فرکانس بالا چیست؟

فرکانس بالا، در این کاربرد، جریان متناوب بین 100 تا 800 کیلوهرتز (کیلوهرتز) است، یعنی 100000 و 800000 سیکل در ثانیه. تا همین چند سال اخیر، برای افزایش فرکانس جریان خطی 60 به فرکانس بالا [A1] ، جریان AC به جریان DC تبدیل می­شد، به یک اسیلاتور لوله خلا  تغذیه می­شد و همراه با آن از یک مدار مخصوص ،استفاده می­‌شد تا خروجی فرکانس بالا به دست آید. امروزه، این­کار با استفاده از MOSFETs[1] (سیلیکون اکسید فلز ، ترانزیستورهای اثر میدانی) به جای تریود[2] با روشی مشابه انجام می‌شود.[A2] 

1. اجزای تشکیل‌دهنده دستگاه درزجوش:

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است اجزا این دستگاه عبارت­‌اند از:

• کویل یا سیم پیچ القایی که برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می­‌شود.

• ایمپدر که به آن ذغال نیز گفته می­‌شود. جنس آن از فریت است و به عنوان هسته میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می­‌گیرد و وظیفه آن هدایت میدان مغناطیسی است.

• غلتک­‌های فشاردهنده که وظیفه اتصال لبه­‌های ذوب شده به یکدیگر با فشار را دارند.

• V اتصال که به زاویه باز لوله قبل از جوش گفته می­‌شود و توسط قالب آخر میز فرمینگ تنظیم می­‌شود. این زاویه باید بین 4-7 درجه باشد.

• خط جوش که پس اتصال در سطح لوله دیده می­‌شود.

1. مزیت‌ها:

جوشکاری با فرکانس بالا به دو روش انجام می­‌شود: جوشکاری القایی و مقاومت الکتریکی .

مورد دوم برای گرم کردن ناحیه جوشکاری به تماس الکتریکی نیاز دارد و این تماس الکتریکی ممکن است منجر به خراب شدن ساختار نهایی جوش‌­ها و لوله‌­ها شود.در حالی­که در جوشکاری القایی با فرکانس بالا چنین نگرانی­ای وجود ندارد.

جوشکاری با فرکانس بالا نسبت به مقاومت الکتریکی معمولی یا جوش القایی دارای راندمان انرژی بالاتری است. در مقایسه با جوشکاری قوس زیر آب، فرایند القایی به فلز پرکننده نیاز ندارد و از این رو بهره­‌وری بیشتری دارد.

منطقه تحت تأثیر گرما[3] ناشی از جوشکاری القایی با فرکانس بالا به دلیل عدم وجود ساختار ریخته­‌گری و به حداقل رساندن اعوجاج قطعات اتصال­‌دهنده، از بسیاری دیگر از فرآیندهای جوشکاری قوی­تر است.