Procédés de soudage de tubes en acier Une brève analyse des caractéristiques techniques

Le processus de soudage des tuyaux en acier se fait par chauffage, pressurisation, Un ou plusieurs produits sélectionnés dans un lot qui sont représentatifs du lot, avec ou sans consommables de soudage, de sorte que les deux pièces produisent une diffusion d'atomes entre elles, formant une combinaison métallurgique de technologie de traitement et de connexion. Les tubes en acier soudés sont largement utilisés dans les applications métalliques et non métalliques. Passons en revue les caractéristiques techniques du 6 procédés les plus courants de tubes en acier soudés.

1. Tube en acier soudé par faisceau d'électrons

Le soudage par faisceau d'électrons est une méthode de soudage de tubes en acier utilisant l'énergie thermique générée par des faisceaux d'électrons accélérés et focalisés bombardant des soudures placées sous vide ou non..
Les tubes en acier soudés par faisceau d'électrons sont largement utilisés dans de nombreuses industries telles que l'aérospatiale, énergie atomique, défense nationale et militaire, instrumentation automobile et électrique en raison des avantages de l'absence de baguette de soudure, pas facile à oxyder, bonne répétabilité du processus et petite déformation thermique.

Le principe de fonctionnement du tube en acier soudé par faisceau d'électrons

Les électrons s'échappent de l'émetteur (cathode) dans le canon à électrons, et sous l'action d'une tension accélérée, les électrons sont accélérés pour 0.3 à 0.7 fois la vitesse de la lumière, avec une certaine énergie cinétique. alors, par l'action d'une lentille électrostatique et d'une lentille électromagnétique dans le canon à électrons, le faisceau d'électrons avec une densité de taux de réussite élevée est convergé. Ce faisceau d'électrons frappe la surface de la pièce, et l'énergie cinétique des électrons est convertie en énergie thermique, faire fondre et évaporer rapidement le métal. Sous l'action de vapeurs métalliques à haute pression, la surface de la pièce est rapidement “percé” d'un petit trou, également connu sous le nom de “trou de serrure”, que le faisceau d'électrons et la pièce se déplacent relativement, le métal liquide s'écoule le long du petit trou à l'arrière de la piscine en fusion, et se refroidit et se solidifie pour former une soudure.
Les principales caractéristiques du tube en acier soudé par faisceau d'électrons
La capacité de pénétration du faisceau d'électrons est forte, la densité de puissance est extrêmement élevée, le rapport profondeur/largeur de la soudure est important, qui peut atteindre 50:1, qui peut réaliser la formation unique de matériaux de grande épaisseur, et l'épaisseur maximale du tube en acier soudé est jusqu'à 300 mm. L'accessibilité des tuyaux en acier soudé est bonne, la vitesse des tubes en acier soudé est rapide, généralement au dessus de 1m/min, petite zone affectée par la chaleur, la déformation des tuyaux en acier soudé est faible, la précision de la structure des tuyaux en acier soudé est élevée. L'énergie du faisceau d'électrons peut être ajustée, l'épaisseur du métal soudé peut être de mince à 0,05 mm à épais à 300 mm, sans ouvrir la rainure, et le tube en acier soudé est formé en une seule fois, ce qui est impossible à réaliser par d'autres méthodes de soudage de tubes en acier. La large gamme de matériaux pouvant être soudés avec des faisceaux d'électrons est particulièrement adaptée aux tubes en acier soudés avec des métaux actifs, métaux réfractaires et pièces à usiner avec des exigences de qualité élevées.

2. Tube en acier soudé au laser

Tube en acier soudé au laser: surface de chauffage par rayonnement laser à traiter, chaleur de surface par conduction thermique vers la diffusion interne, en contrôlant la largeur d'impulsion laser, énergie, puissance de crête et fréquence de répétition et autres paramètres laser, pour que la pièce fonde, formant un pool spécifique.

(Fixation par soudage par points de raccords de tuyauterie en acier soudés)

(Soudage laser continu de tubes en acier)

Les tubes en acier soudés au laser peuvent être obtenus en utilisant un faisceau laser continu ou pulsé, et le principe du tube en acier soudé au laser peut être divisé en tube en acier soudé thermoconducteur et en tube en acier soudé par fusion profonde au laser. La densité de puissance est inférieure à 10 ~ 10 W/cm pour le soudage par conduction thermique, en ce moment, la profondeur de fusion est faible, et la vitesse de soudage des tuyaux en acier est lente; Lorsque la densité de puissance est supérieure à 10 ~ 10 W/cm, la surface métallique est concave dans un “trou” sous l'action du chauffage, former une soudure par fusion profonde, qui a les caractéristiques d'une vitesse de soudage rapide des tubes en acier et d'un grand rapport profondeur / largeur.

La technologie des tubes en acier soudés au laser est largement utilisée dans les automobiles, navires, avion, train à grande vitesse et autres domaines de fabrication de haute précision, qui a apporté une amélioration majeure à la qualité de vie des gens et a conduit l'industrie de l'électroménager dans l'ère de Seiko.

3. Tube en acier soudé composite au laser

Le tube en acier soudé composite au laser est une combinaison de tube en acier soudé par faisceau laser et de technologie de tube en acier soudé MIG pour obtenir le meilleur effet de tube en acier soudé, capacité de pont rapide et de soudure, est la méthode de soudage de tuyaux en acier la plus avancée.

Les avantages du soudage composite au laser sont: vitesse rapide, petite déformation thermique, petite zone d'influence thermique, et assurer la structure métallique et les propriétés mécaniques de la soudure.

En plus des tubes en acier soudés pour les pièces structurelles en tôle automobile, le soudage composite au laser convient également à de nombreuses autres applications. Par exemple, cette technologie est appliquée à la production de pompes à béton et de flèches de grues mobiles, qui nécessitent le traitement d'acier à haute résistance, et les technologies traditionnelles entraînent souvent une augmentation des coûts en raison de la nécessité d'autres processus auxiliaires tels que le préchauffage. en outre, la technologie peut également être appliquée à la fabrication de véhicules ferroviaires et de structures en acier conventionnelles (comme les ponts, réservoir d'essence, etc.).

4. Soudage par friction malaxage

Le soudage par friction-malaxage est l'utilisation de la chaleur de friction et de la chaleur de déformation plastique comme source de chaleur pour le soudage de tuyaux en acier. Le processus de soudage par friction-malaxage du soudage des tuyaux en acier est constitué d'un cylindre ou d'une autre forme (tel qu'un cylindre fileté) aiguille d'agitation pénétrant dans la couture de la pièce, et la rotation à grande vitesse de la tête de soudage la fait frotter contre le matériau de la pièce de tuyau en acier soudé, de sorte que la température du matériau de la pièce de connexion est augmentée et ramollie.

Soudage par agitation par friction En cours de soudage de tuyaux en acier, la pièce doit être fixée de manière rigide sur le coussinet arrière, le côté tête de soudage tourne à grande vitesse, et la couture du bord de la pièce se déplace par rapport à la pièce.

La section saillante de la tête de soudage s'étend dans le matériau pour le frottement et l'agitation, et l'épaulement de la tête de soudage frotte contre la surface de la pièce pour générer de la chaleur, et est utilisé pour empêcher le déversement de la matière plastique, et peut jouer un rôle dans l'élimination du film d'oxyde de surface.

À la fin de la soudure par friction-malaxage, laisser un trou de serrure au terminal. Habituellement, ce trou de serrure peut être coupé, ou il peut être scellé et soudé par d'autres méthodes de soudage de tuyaux en acier.

Le soudage par friction-malaxage permet le soudage de tuyaux en acier entre des matériaux différents, comme les métaux, céramique, plastiques, etc. Le tuyau en acier de soudage par friction-malaxage est de haute qualité, n'est pas facile de produire des défauts, et est facile à réaliser la mécanisation, automatisation, qualité stable, faible coût et haute efficacité.

5. Soudage bout à bout par étincelage

Le principe du soudage bout à bout par étincelage consiste à utiliser la machine à souder bout à bout pour établir le contact métallique aux deux extrémités, à travers un fort courant de basse tension, après que le métal est chauffé à une certaine température et devient mou, le forgeage supérieur sous pression axiale est réalisé pour former une paire de têtes de tuyau en acier soudées.

Avant que les deux soudures ne soient pas en contact, ils sont serrés par deux électrodes de serrage et reliés à l'alimentation, le montage mobile, les deux faces d'extrémité de la soudure sont légèrement en contact avec le chauffage électrique, le point de contact est soufflé par chauffage pour former un métal liquide, l'étincelle du jet forme un flash, le mobile à mouvement continu, le flash se produit en continu, les deux extrémités de la soudure sont chauffées, après avoir atteint une certaine température, presser la face frontale des deux pièces, couper l'alimentation électrique du tube en acier soudé, et le tuyau en acier soudé est fermement soudé ensemble. Le joint de soudure est chauffé par résistance pour produire des éclairs de points de contact, le métal de la surface d'extrémité de la soudure est fondu, et la force supérieure est rapidement appliquée pour terminer le soudage du tuyau en acier.

Le soudage bout à bout par étincelage de barres d'acier consiste à installer deux barres d'acier dans une forme d'amarrage, l'utilisation du courant de tuyau en acier soudé à travers les deux points de contact de la barre d'acier générés par la chaleur de résistance, de sorte que la fusion du métal au point de contact, résultant en une forte éclaboussure, la formation de flash, accompagné d'une odeur piquante, libérer des traces de molécules, appliquer rapidement la force de forgeage supérieure pour compléter une méthode de soudage sous pression.

6. Tube en acier soudé par ultrasons

Le tube en acier soudé par ultrasons est une méthode spéciale de connexion du même métal ou d'un métal différent en utilisant l'énergie de vibration mécanique de la fréquence ultrasonique.. Lorsque le métal est soudé par ultrasons au tuyau en acier, il ne transmet pas de courant à la pièce et n'applique pas de source de chaleur à haute température sur la pièce, mais sous pression statique, l'énergie de vibration du cadre est convertie en travail de frottement, énergie de déformation et échauffement limité dans la salle de travail. La liaison métallurgique entre les joints est un tube en acier soudé solide qui est réalisé sans faire fondre le métal de base.

Il surmonte efficacement le phénomène d'éclaboussures et d'oxydation généré lorsque la résistance soude des tuyaux en acier, les machines de soudage des métaux par ultrasons peuvent réaliser des tubes en acier soudés en un seul point, tubes en acier soudés en plusieurs points et tubes en acier soudés en bandes courtes pour fils fins ou matériaux en flocons de cuivre, argent, aluminium, nickel et autres métaux non ferreux. Peut être largement utilisé dans les conducteurs de thyristors, morceaux de fusible, fils électriques, pièces polaires de batterie au lithium, tuyau en acier soudé par oreille de poteau.

Le tube en acier soudé par ultrasons utilise des ondes de vibration à haute fréquence pour transmettre à la surface métallique du tube en acier à souder, et sous pression, les deux surfaces métalliques se frottent l'une contre l'autre pour former une fusion entre les couches moléculaires.

Les avantages des tubes en acier soudés par ultrasons sont rapides, économie d'énergie, haute résistance à la fusion, bonne conductivité, pas d'étincelle, et proche du traitement à froid; L'inconvénient est que les pièces métalliques de tuyaux en acier soudés ne peuvent pas être trop épaisses (généralement inférieur ou égal à 5 ​​mm), le joint de soudure ne peut pas être trop grand, besoin de pressuriser