Soldadura de costura por inducción para tubos y tuberías

Soluciones de tubos y tuberías de soldadura de costura por inducción de alta frecuencia

¿Qué es la soldadura por inducción?

Con la soldadura por inducción, el calor se induce electromagnéticamente en la pieza de trabajo. La velocidad y la precisión de la soldadura por inducción la hacen ideal para la soldadura de bordes de tubos y tuberías. En este proceso, las tuberías pasan por una bobina de inducción a alta velocidad. Mientras lo hacen, sus bordes se calientan y luego se aprietan para formar una costura de soldadura longitudinal. La soldadura por inducción es particularmente adecuada para la producción de alto volumen. Los soldadores por inducción también pueden equiparse con cabezales de contacto, lo que los convierte en sistemas de soldadura de doble propósito.

¿Cuáles son las ventajas de la soldadura por inducción?

La soldadura longitudinal por inducción automatizada es un proceso confiable y de alto rendimiento. El bajo consumo de energía y la alta eficiencia de Sistemas de soldadura por inducción HLQ reducir costos. Su capacidad de control y repetibilidad minimizan los desechos. Nuestros sistemas también son flexibles: la coincidencia de carga automática garantiza una potencia de salida completa en una amplia gama de tamaños de tubos. Y su tamaño reducido los hace fáciles de integrar o reacondicionar en las líneas de producción.

¿Dónde se utiliza la soldadura de costura por inducción?

La soldadura por inducción se utiliza en la industria de tubos y tuberías para la soldadura longitudinal de acero inoxidable (magnético y no magnético), aluminio, aceros con bajo contenido de carbono y de alta resistencia y baja aleación (HSLA) y muchos otros materiales conductores.

Soldadura de costura por inducción de alta frecuencia

En el proceso de soldadura de tubos por inducción de alta frecuencia, se induce corriente de alta frecuencia en el tubo con costura abierta mediante una bobina de inducción ubicada delante (aguas arriba) del punto de soldadura, como se muestra en la Fig. 1-1. Los bordes del tubo se separan cuando atraviesan la bobina, formando una uve abierta cuyo vértice está ligeramente por delante del punto de soldadura. La bobina no hace contacto con el tubo.

Figura 1-1

La bobina actúa como el primario de un transformador de alta frecuencia y el tubo de costura abierta actúa como un secundario de una vuelta. Como en las aplicaciones generales de calentamiento por inducción, la trayectoria de la corriente inducida en la pieza de trabajo tiende a adaptarse a la forma de la bobina de inducción. La mayor parte de la corriente inducida completa su camino alrededor de la tira formada al fluir a lo largo de los bordes y amontonarse alrededor del vértice de la abertura en forma de uve de la tira.

La densidad de corriente de alta frecuencia es más alta en los bordes cerca del vértice y en el vértice mismo. Se produce un calentamiento rápido, haciendo que los bordes estén a temperatura de soldadura cuando llegan al ápice. Los rodillos de presión unen los bordes calentados, completando la soldadura.

Es la alta frecuencia de la corriente de soldadura la responsable del calentamiento concentrado a lo largo de los bordes en V. Tiene otra ventaja, a saber, que sólo una porción muy pequeña de la corriente total encuentra su camino alrededor de la parte posterior de la tira formada. A menos que el diámetro del tubo sea muy pequeño en comparación con la longitud de la uve, la corriente prefiere el camino útil a lo largo de los bordes del tubo que forma la uve.

Efecto en la piel

El proceso de soldadura HF depende de dos fenómenos asociados con la corriente HF: efecto de piel y efecto de proximidad.

El efecto pelicular es la tendencia de la corriente de alta frecuencia a concentrarse en la superficie de un conductor.

Esto se ilustra en la figura 1-3, que muestra la corriente de alta frecuencia que fluye en conductores aislados de varias formas. Prácticamente toda la corriente fluye en una piel poco profunda cerca de la superficie.

Efecto de proximidad

El segundo fenómeno eléctrico que es importante en el proceso de soldadura HF es el efecto de proximidad. Esta es la tendencia de la corriente de alta frecuencia en un par de conductores de ida/retorno a concentrarse en las partes de las superficies de los conductores que están más próximas entre sí. Esto se ilustra en las Figs. 1-4 a 1-6 para formas y espaciamientos de secciones transversales de conductores redondos y cuadrados.

La física detrás del efecto de proximidad depende del hecho de que el campo magnético que rodea a los conductores de ida/retorno está más concentrado en el estrecho espacio entre ellos que en cualquier otra parte (Fig. 1-2). Las líneas de fuerza magnéticas tienen menos espacio y se aprietan más juntas. De ello se deduce que el efecto de proximidad es más fuerte cuanto más cerca están los conductores. También es más fuerte cuando los lados enfrentados son más anchos.

Fig. 1-2

Fig. 1-3

La figura 1-6 ilustra el efecto de inclinar dos conductores de ida/retorno rectangulares muy próximos entre sí. La concentración de corriente HF es mayor en las esquinas que están más próximas entre sí y disminuye progresivamente a lo largo de las caras divergentes.

Fig. 1-4

Fig. 1-5

Fig. 1-6

Interrelaciones eléctricas y mecánicas

Hay dos áreas generales que deben optimizarse para obtener las mejores condiciones eléctricas:

  1. La primera es hacer todo lo posible para alentar la mayor cantidad posible de corriente de HF total a fluir en el camino útil en la uve.
  2. La segunda es hacer todo lo posible para que los bordes sean paralelos en la uve para que el calentamiento sea uniforme desde el interior hacia el exterior.

El objetivo (1) depende claramente de factores eléctricos tales como el diseño y la ubicación de los contactos de soldadura o bobina y de un dispositivo de impedimento de corriente montado dentro del tubo. El diseño se ve afectado por el espacio físico disponible en el molino y la disposición y el tamaño de los rodillos de soldadura. Si se va a utilizar un mandril para desbarbar o enrollar el interior, afecta al impedidor. Además, el objetivo (1) depende de las dimensiones de la uve y del ángulo de apertura. Por lo tanto, aunque (1) es básicamente eléctrico, se relaciona estrechamente con la mecánica del molino.

El objetivo (2) depende totalmente de factores mecánicos, como la forma del tubo abierto y el estado del borde de la tira. Estos pueden verse afectados por lo que sucede en las pasadas de descomposición del molino e incluso en la cortadora longitudinal.

La soldadura HF es un proceso electromecánico: el generador suministra calor a los bordes, pero los rodillos de compresión realizan la soldadura. Si los bordes están alcanzando la temperatura adecuada y aún tiene soldaduras defectuosas, es muy probable que el problema esté en la configuración del molino o en el material.

Factores mecánicos específicos

En última instancia, lo que sucede en la uve es de suma importancia. Todo lo que sucede allí puede tener un efecto (bueno o malo) en la calidad y la velocidad de la soldadura. Algunos de los factores a considerar en la uve son:

  1. La longitud en uve
  2. El grado de apertura (ángulo en V)
  3. A qué distancia de la línea central del rodillo de soldadura los bordes de la tira comienzan a tocarse entre sí
  4. Forma y estado de los bordes de la tira en uve
  5. Cómo se juntan los bordes de la tira, ya sea simultáneamente en todo su grosor, o primero en el exterior, o en el interior, o a través de una rebaba o una astilla.
  6. La forma de la tira formada en la uve
  7. La constancia de todas las dimensiones en V, incluida la longitud, el ángulo de apertura, la altura de los bordes, el grosor de los bordes.
  8. La posición de los contactos de soldadura o bobina.
  9. El registro de los bordes de la tira entre sí cuando se juntan
  10. Cuánto material se exprime (ancho de la tira)
  11. Cuánto sobredimensionado debe tener el tubo o tubería para dimensionar
  12. ¿Cuánta agua o refrigerante del molino se vierte en la V y su velocidad de impacto?
  13. Limpieza del refrigerante
  14. limpieza de la tira
  15. Presencia de material extraño, como escamas, astillas, astillas, inclusiones
  16. Si la estructura de acero es de acero con borde o mate
  17. Ya sea soldadura en borde de acero con borde o de skelp de múltiples ranuras
  18. Calidad de la estructura, ya sea de acero laminado, o acero con larguerillos e inclusiones excesivos (acero “sucio”)
  19. Dureza y propiedades físicas del material de la tira (que afectan la cantidad de recuperación elástica y la presión de compresión requerida)
  20. Uniformidad de la velocidad del molino
  21. Calidad de corte

Es obvio que gran parte de lo que sucede en la uve es el resultado de lo que ya sucedió, ya sea en el molino mismo o incluso antes de que la tira o el esqueleto ingresen al molino.

Fig. 1-7

Fig. 1-8

La uve de alta frecuencia

El propósito de esta sección es describir las condiciones ideales en la V. Se demostró que los bordes paralelos dan un calentamiento uniforme entre el interior y el exterior. En esta sección se darán razones adicionales para mantener los bordes lo más paralelos posible. Se discutirán otras características de la V, como la ubicación del vértice, el ángulo de apertura y la estabilidad durante la marcha.

Las secciones posteriores darán recomendaciones específicas basadas en la experiencia de campo para lograr las condiciones de V deseables.

Apex lo más cerca posible del punto de soldadura

La Fig. 2-1 muestra el punto donde los bordes se encuentran (es decir, el vértice) un poco más arriba de la línea central del rodillo de presión. Esto se debe a que se exprime una pequeña cantidad de material durante la soldadura. El vértice completa el circuito eléctrico y la corriente de alta frecuencia de un borde da la vuelta y vuelve por el otro.

En el espacio entre el vértice y la línea central del rodillo de presión no hay más calentamiento porque no fluye corriente y el calor se disipa rápidamente debido al alto gradiente de temperatura entre los bordes calientes y el resto del tubo. Por lo tanto, es importante que el vértice esté lo más cerca posible de la línea central del rodillo de soldadura para que la temperatura se mantenga lo suficientemente alta para hacer una buena soldadura cuando se aplica la presión.

Esta rápida disipación de calor es responsable del hecho de que cuando se duplica la potencia de alta frecuencia, la velocidad alcanzable se duplica con creces. La mayor velocidad resultante de la mayor potencia da menos tiempo para que el calor sea conducido. Una mayor parte del calor que se desarrolla eléctricamente en los bordes se vuelve útil y la eficiencia aumenta.

Grado de apertura en V

Mantener el vértice lo más cerca posible de la línea central de la presión de soldadura implica que la abertura en la V debe ser lo más amplia posible, pero existen límites prácticos. El primero es la capacidad física del molino para mantener los bordes abiertos sin arrugas ni daños en los bordes. El segundo es la reducción del efecto de proximidad entre los dos bordes cuando están más separados. Sin embargo, una abertura en V demasiado pequeña puede promover el prearco y el cierre prematuro de la V que causa defectos de soldadura.

Con base en la experiencia de campo, la apertura en V es generalmente satisfactoria si el espacio entre los bordes en un punto 2.0″ aguas arriba de la línea central del rodillo de soldadura está entre 0.080″(2mm) y .200″(5mm) dando un ángulo incluido de entre 2° y 5° para acero al carbono. Es deseable un ángulo mayor para acero inoxidable y metales no ferrosos.

Apertura en V recomendada

Fig. 2-1

Fig. 2-2

Fig. 2-3

Los bordes paralelos evitan la doble V

La Fig. 2-2 ilustra que si los bordes interiores se juntan primero, hay dos V: una en el exterior con su vértice en A y la otra en el interior con su vértice en B. La V exterior es más larga y su vértice es más cerca de la línea central del rodillo de presión.

En la figura 2-2, la corriente de alta frecuencia prefiere la V interior porque los bordes están más juntos. La corriente da la vuelta en B. Entre B y el punto de soldadura, no hay calentamiento y los bordes se enfrían rápidamente. Por lo tanto, es necesario sobrecalentar el tubo aumentando la potencia o disminuyendo la velocidad para que la temperatura en el punto de soldadura sea lo suficientemente alta para una soldadura satisfactoria. Esto empeora aún más porque los bordes interiores se habrán calentado más que el exterior.

En casos extremos, la doble V puede causar goteo en el interior y una soldadura fría en el exterior. Todo esto se evitaría si los bordes fueran paralelos.

Los bordes paralelos reducen las inclusiones

Una de las ventajas importantes de la soldadura HF es el hecho de que se funde una capa delgada en la cara de los bordes. Esto permite eliminar los óxidos y otros materiales indeseables, proporcionando una soldadura limpia y de alta calidad. Con bordes paralelos, los óxidos se exprimen en ambas direcciones. No hay nada en su camino y no tienen que viajar más allá de la mitad del espesor de la pared.

Si los bordes interiores se juntan primero, es más difícil expulsar los óxidos. En la Fig. 2-2 hay un canal entre el vértice A y el vértice B que actúa como un crisol para contener material extraño. Este material flota sobre el acero fundido cerca de los bordes interiores calientes. Durante el tiempo que se aprieta después de pasar el vértice A, no puede pasar por completo los bordes exteriores más fríos y puede quedar atrapado en la interfaz de soldadura, formando inclusiones indeseables.

Ha habido muchos casos en los que los defectos de soldadura, debido a inclusiones cerca del exterior, se deben a que los bordes interiores se juntaron demasiado pronto (es decir, tubo en pico). La respuesta es simplemente cambiar la formación para que los bordes sean paralelos. No hacerlo puede restar valor al uso de una de las ventajas más importantes de la soldadura HF.

Los bordes paralelos reducen el movimiento relativo

La figura 2-3 muestra una serie de secciones transversales que podrían haberse tomado entre B y A en la figura 2-2. Cuando los bordes interiores de un tubo en punta hacen contacto entre sí por primera vez, se pegan (figura 2-3a). Poco después (fig. 2-3b), la parte que está atascada se dobla. Las esquinas exteriores se juntan como si los bordes tuvieran bisagras en el interior (Fig. 2-3c).

Esta flexión de la parte interior de la pared durante la soldadura hace menos daño cuando se suelda acero que cuando se sueldan materiales como el aluminio. El acero tiene un rango de temperatura de plástico más amplio. Evitar el movimiento relativo de este tipo mejora la calidad de la soldadura. Esto se hace manteniendo los bordes paralelos.

Los bordes paralelos reducen el tiempo de soldadura

Refiriéndose nuevamente a la Fig. 2-3, el proceso de soldadura se lleva a cabo desde B hasta la línea central del rodillo de soldadura. Es en esta línea central donde finalmente se ejerce la máxima presión y se completa la soldadura.

Por el contrario, cuando los bordes se juntan paralelos, no comienzan a tocarse hasta que al menos alcanzan el Punto A. Casi inmediatamente, se aplica la máxima presión. Los bordes paralelos pueden reducir el tiempo de soldadura hasta en 2.5 a 1 o más.

Unir los bordes en paralelo utiliza lo que los herreros siempre han sabido: ¡Golpea mientras el hierro está caliente!

La Vee como una carga eléctrica en el generador

En el proceso de HF, cuando se usan impeders y guías de costura como se recomienda, la ruta útil a lo largo de los bordes en V comprende el circuito de carga total que se coloca en el generador de alta frecuencia. La corriente extraída del generador por la uve depende de la impedancia eléctrica de la uve. Esta impedancia, a su vez, depende de las dimensiones de la uve. A medida que se alarga la V (los contactos o la bobina retroceden), la impedancia aumenta y la corriente tiende a reducirse. Además, la corriente reducida ahora debe calentar más metal (debido a la V más larga), por lo tanto, se necesita más potencia para que el área de soldadura vuelva a la temperatura de soldadura. A medida que aumenta el espesor de la pared, la impedancia disminuye y la corriente tiende a aumentar. Es necesario que la impedancia de la V esté razonablemente cerca del valor de diseño si se va a extraer toda la potencia del generador de alta frecuencia. Al igual que el filamento de una bombilla, la potencia consumida depende de la resistencia y el voltaje aplicado, no del tamaño de la estación generadora.

Por razones eléctricas, por lo tanto, especialmente cuando se desea una salida completa del generador de alta frecuencia, es necesario que las dimensiones en V sean las recomendadas.

Herramientas de formación

 

La formación afecta la calidad de la soldadura

Como ya se explicó, el éxito de la soldadura HF depende de si la sección de formación proporciona bordes paralelos, estables y sin astillas a la V. No intentamos recomendar herramientas detalladas para cada marca y tamaño de molino, pero sugerimos algunas ideas sobre principios generales. Cuando se entienden las razones, el resto es un trabajo sencillo para los diseñadores de rodillos. Las herramientas de conformado correctas mejoran la calidad de la soldadura y también facilitan el trabajo del operador.

Recomendado para rotura de bordes

Recomendamos rotura de borde recto o modificado. Esto le da a la parte superior del tubo su radio final en la primera o las dos primeras pasadas. A veces, el tubo de pared delgada se sobreforma para permitir la recuperación elástica. Preferiblemente, no se debe confiar en los pases de las aletas para formar este radio. No pueden sobreformarse sin dañar los bordes de manera que no salgan paralelos. El motivo de esta recomendación es que los bordes estén paralelos antes de llegar a los rodillos de soldadura, es decir, en la V. Esto difiere de la práctica habitual de ERW, donde los electrodos circulares grandes deben actuar como dispositivos de contacto de alta corriente y al mismo tiempo como rollos para formar los bordes hacia abajo.

Rotura de borde versus ruptura de centro

Los defensores de la rotura central dicen que los rodillos de rotura central pueden manejar una variedad de tamaños, lo que reduce el inventario de herramientas y reduce el tiempo de inactividad por cambio de rodillos. Este es un argumento económico válido con un gran molino donde los rollos son grandes y caros. Sin embargo, esta ventaja se compensa en parte porque a menudo necesitan rodillos laterales o una serie de rodillos planos después de la última pasada de la aleta para mantener los bordes hacia abajo. Hasta al menos 6 u 8″ OD, la rotura de bordes es más ventajosa.

Esto es cierto a pesar del hecho de que es deseable utilizar diferentes rodillos de ruptura superiores para paredes gruesas que para paredes delgadas. La Fig. 3-1a ilustra que un rollo superior diseñado para paredes delgadas no deja suficiente espacio a los lados para las paredes más gruesas. Si intenta sortear esto usando un rollo superior que sea lo suficientemente angosto para la tira más gruesa en un amplio rango de espesores, tendrá problemas en el extremo delgado del rango, como se sugiere en la Fig. 3-1b. Los lados de la tira no estarán contenidos y la ruptura de los bordes no será completa. Esto hace que la costura se mueva de lado a lado en los rodillos de soldadura, lo que es muy poco deseable para una buena soldadura.

Otro método que se usa a veces, pero que no recomendamos para molinos pequeños, es usar un rodillo inferior integrado con espaciadores en el centro. Se utiliza un espaciador central más delgado y un espaciador posterior más grueso cuando se ejecuta una pared delgada. El diseño de rodillos para este método es, en el mejor de los casos, un compromiso. La figura 3-1c muestra lo que sucede cuando el rodillo superior está diseñado para paredes gruesas y el rodillo inferior se estrecha sustituyendo los espaciadores para que funcionen con paredes delgadas. La tira está apretada cerca de los bordes pero está suelta en el centro. Esto tiende a causar inestabilidad a lo largo del molino, incluida la uve de soldadura.

Otro argumento es que la rotura de los bordes puede causar pandeo. Esto no es así cuando la sección de transición está correctamente equipada y ajustada y la formación se distribuye adecuadamente a lo largo del molino.

Los desarrollos recientes en la tecnología de formación de jaulas controladas por computadora aseguran bordes planos y paralelos y tiempos de cambio rápidos.

Según nuestra experiencia, el esfuerzo adicional para utilizar un corte de filos adecuado da buenos resultados en una producción confiable, consistente, fácil de operar y de alta calidad.

Compatible con pases de aleta

La progresión en los pases de aletas debe llevar suavemente a la última forma de pase de aletas recomendada anteriormente. Cada pasada de aleta debe hacer aproximadamente la misma cantidad de trabajo. Esto evita dañar los bordes en una pasada de aleta con exceso de trabajo.

Fig. 3-1

Rollos de soldadura

 

Rodillos de soldadura y rollos de última aleta correlacionados

Obtener bordes paralelos en la V requiere la correlación del diseño de los últimos rodillos de paso de aletas y de los rodillos de soldadura. La guía de costura junto con los rodillos laterales que se pueden usar en esta área son solo para guiar. Esta sección describe algunos diseños de rodillos de soldadura que han dado excelentes resultados en muchas instalaciones y describe un último diseño de paso de aleta para que coincida con estos diseños de rodillos de soldadura.

La única función de los rodillos de soldadura en la soldadura HF es unir los bordes calentados con suficiente presión para hacer una buena soldadura. El diseño del rodillo de aletas debe entregar la estructura completamente formada (incluido el radio cerca de los bordes), pero abierta en la parte superior a los rodillos de soldadura. La apertura se obtiene como si se hubiera hecho un tubo completamente cerrado de dos mitades conectadas por una bisagra de piano en la parte inferior y simplemente separadas en la parte superior (Fig. 4-1). Este diseño de rollo de aletas logra esto sin ninguna concavidad indeseable en la parte inferior.

Disposición de dos rollos

Los rodillos de soldadura deben ser capaces de cerrar el tubo con suficiente presión para alterar los bordes incluso con la soldadora apagada y los bordes fríos. Esto requiere grandes componentes horizontales de fuerza como lo sugieren las flechas en la figura 4-1. Una forma simple y directa de obtener estas fuerzas es usar dos rodillos laterales como se sugiere en la figura 4-2.

Una caja de dos rollos es relativamente económica de construir. Solo hay un tornillo para ajustar durante una carrera. Tiene roscas a derecha e izquierda, y mueve los dos rollos hacia adentro y hacia afuera juntos. Esta disposición es de uso generalizado para diámetros pequeños y paredes delgadas. La construcción de dos rodillos tiene la importante ventaja de que permite el uso de la forma ovalada plana de la garganta del rodillo de soldadura desarrollada por THERMATOOL para ayudar a asegurar que los bordes del tubo estén paralelos.

En algunas circunstancias, la disposición de dos rodillos puede causar marcas de remolino en el tubo. Una razón común para esto es un conformado inadecuado, que requiere que los bordes del rollo ejerzan una presión superior a la normal. Las marcas de remolino también pueden ocurrir con materiales de alta resistencia, que requieren una alta presión de soldadura. La limpieza frecuente de los bordes del rollo con una rueda de paletas o una esmeriladora ayudará a minimizar las marcas.

Esmerilar los rollos mientras están en movimiento minimizará la posibilidad de sobreesmerilar o mellar el rollo, pero se debe tener mucho cuidado al hacerlo. Tenga siempre a alguien junto a la parada de emergencia en caso de emergencia.

Fig. 4-1

Fig. 4-2

Arreglo de tres rollos

Muchos operadores de molinos prefieren la disposición de tres rodillos que se muestra en la Fig. 4-3 para tubos pequeños (hasta aproximadamente 4-1/2″ de DE). Su principal ventaja sobre la disposición de dos rodillos es que prácticamente se eliminan las marcas de remolino. También proporciona ajustes para corregir el registro de los bordes, en caso de que sea necesario.

Los tres rodillos, separados 120 grados, están montados en horquillas en un mandril de desplazamiento de tres mordazas para trabajo pesado. Se pueden ajustar hacia adentro y hacia afuera juntos mediante el tornillo del mandril. El mandril está montado en una placa trasera resistente y ajustable. El primer ajuste se realiza con los tres rodillos bien cerrados sobre un tapón mecanizado. La placa posterior se ajusta vertical y lateralmente para que el rodillo inferior quede alineado con precisión con la altura de paso del molino y con la línea central del molino. Luego, la placa posterior se bloquea de forma segura y no necesita más ajustes hasta el próximo cambio de rollo.

Las horquillas que sujetan los dos rodillos superiores están montadas en correderas radiales provistas de tornillos de ajuste. Cualquiera de estos dos rollos se puede ajustar individualmente. Esto se suma al ajuste común de los tres rodillos juntos mediante el mandril de desplazamiento.

Dos rollos – Diseño de rollo

Para tubos de menos de aproximadamente 1.0 OD y una caja de dos rollos, la forma recomendada se muestra en la Fig. 4-4. Esta es la forma óptima. Brinda la mejor calidad de soldadura y la más alta velocidad de soldadura. Por encima de aproximadamente 1.0 OD, el desplazamiento de 020 se vuelve insignificante y puede omitirse, siendo rectificado cada rollo desde un centro común.

Tres rollos - Diseño de rollo

Las gargantas de soldadura de tres rodillos generalmente se rectifican en redondo, con un diámetro DW igual al diámetro del tubo terminado D más el margen de tamaño a

RW = DW/2

Al igual que con la caja de dos rollos, use la Fig. 4-5 como guía para elegir el diámetro del rollo. El espacio superior debe ser de 050 o igual a la pared más delgada que se ejecutará, lo que sea mayor. Los otros dos espacios deben tener un máximo de 060, con una escala tan baja como 020 para paredes muy delgadas. La misma recomendación con respecto a la precisión que se hizo para la caja de dos rollos se aplica aquí.

Fig. 4-3

Fig. 4-4

Fig. 4-5

EL ÚLTIMO PASO FIN

 

Objetivos de diseño

La forma recomendada para el último pase de aleta se eligió con una serie de objetivos:

  1. Presentar el tubo a los rodillos de soldadura con el radio de borde formado
  2. Para tener bordes paralelos a través de la uve
  3. Para proporcionar una apertura en V satisfactoria
  4. Para ser compatible con el diseño del rodillo de soldadura recomendado anteriormente
  5. Para ser simple de moler.

Última forma de paso de aleta

La forma recomendada se ilustra en la figura 4-6. El rollo inferior tiene un radio constante desde un solo centro. Cada una de las dos mitades del rodillo superior también tiene un radio constante. Sin embargo, el radio de giro superior RW no es igual al radio de giro inferior RL y los centros desde los que se rectifican los radios superiores se desplazan lateralmente una distancia WGC. La aleta en sí está afilada en ángulo.

Criterio de diseño

Las dimensiones están fijadas por los siguientes cinco criterios:

  1. Los radios de rectificado superiores son los mismos que los radios de rectificado del rodillo de soldadura RW.
  2. El perímetro GF es mayor que el perímetro GW en los rodillos de soldadura en una cantidad igual a la tolerancia de exprimido S.
  3. El grosor de la aleta TF es tal que la abertura entre los bordes estará de acuerdo con la figura 2-1.
  4. El ángulo de conicidad de la aleta a es tal que los bordes del tubo serán perpendiculares a la tangente.
  5. El espacio y entre las pestañas de los rodillos superior e inferior se elige para contener la tira sin marcar y al mismo tiempo proporcionar cierto grado de ajuste operativo.

 

 

 

Características técnicas del generador de soldadura de costura por inducción de alta frecuencia:

 

 

Máquina de soldadura de tubos y tuberías de inducción de alta frecuencia de estado sólido (MOSFET)
Modelo GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
Potencia de entrada 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
Voltaje de entrada 3 Fases, 380/400/480V
Voltaje DC 0-250V
Corriente continua 0-300A 0-500A 800A 1000A 1250A 1500A
Frecuencia 200-500KHz
Eficiencia de salida 85% -95%
El factor de potencia Carga completa>0.88
Presión de agua de enfriamiento >0.3MPa
Flujo de agua de refrigeración > 60L / min > 83L / min > 114L / min > 114L / min > 160L / min > 160L / min
Temperatura del agua de entrada
  1. Verdadero ajuste de potencia IGBT de estado sólido y tecnología de control de corriente variable, utilizando corte de alta frecuencia de conmutación suave IGBT único y filtrado amorfo para la regulación de potencia, control de inversor IGBT de conmutación suave preciso y de alta velocidad, para lograr 100-800KHZ / Aplicación de producto de 3 -300KW.
  2. Los capacitores resonantes de alta potencia importados se utilizan para obtener una frecuencia resonante estable, mejorar efectivamente la calidad del producto y lograr la estabilidad del proceso de tubería soldada.
  3. Reemplace la tecnología de ajuste de potencia de tiristor tradicional con tecnología de ajuste de potencia de corte de alta frecuencia para lograr un control de nivel de microsegundos, realice en gran medida el ajuste rápido y la estabilidad de la salida de potencia del proceso de tubería de soldadura, la ondulación de salida es extremadamente pequeña y la corriente de oscilación es estable. La suavidad y rectitud del cordón de soldadura están garantizadas.
  4. Seguridad. No hay alta frecuencia ni alto voltaje de 10,000 voltios en el equipo, lo que puede evitar eficazmente la radiación, la interferencia, la descarga, la ignición y otros fenómenos.
  5. Tiene una gran capacidad para resistir las fluctuaciones de voltaje de la red.
  6. Tiene un alto factor de potencia en todo el rango de potencia, lo que puede ahorrar energía de manera efectiva.
  7. Alta eficiencia y ahorro de energía. El equipo adopta tecnología de conmutación suave de alta potencia desde la entrada hasta la salida, lo que minimiza la pérdida de energía y obtiene una eficiencia eléctrica extremadamente alta, y tiene un factor de potencia extremadamente alto en el rango de potencia completo, ahorrando energía de manera efectiva, que es diferente de la tradicional en comparación con el tubo tipo de alta frecuencia, puede ahorrar 30-40% del efecto de ahorro de energía.
  8. El equipo está miniaturizado e integrado, lo que ahorra mucho el espacio ocupado. El equipo no necesita un transformador reductor y no necesita una gran inductancia de frecuencia industrial para el ajuste de SCR. La pequeña estructura integrada brinda comodidad en la instalación, mantenimiento, transporte y ajuste.
  9. El rango de frecuencia de 200-500KHZ realiza la soldadura de tuberías de acero y acero inoxidable.

Soluciones de soldadura de tubos y tuberías por inducción de alta frecuencia