Saldatura a induzione per tubi e tubazioni

Soluzioni per la saldatura a cordone ad induzione ad alta frequenza di tubi e tubazioni

Che cos'è la saldatura a induzione?

Con la saldatura a induzione, il calore viene indotto elettromagneticamente nel pezzo. La velocità e la precisione della saldatura a induzione la rendono ideale per la saldatura dei bordi di tubi e condotte. In questo processo, i tubi passano ad alta velocità attraverso una bobina a induzione. In questo modo, i loro bordi vengono riscaldati e poi schiacciati insieme per formare un cordone di saldatura longitudinale. La saldatura a induzione è particolarmente adatta alla produzione di grandi volumi. Le saldatrici a induzione possono anche essere dotate di teste di contatto, trasformandosi in sistemi di saldatura a doppio uso.

Quali sono i vantaggi della saldatura a induzione?

La saldatura longitudinale a induzione automatizzata è un processo affidabile e ad alta produttività. Il basso consumo energetico e l'elevata efficienza di HLQ Sistemi di saldatura a induzione riducono i costi. La loro controllabilità e ripetibilità riduce al minimo gli scarti. I nostri sistemi sono anche flessibili: l'adattamento automatico del carico garantisce la piena potenza di uscita in un'ampia gamma di dimensioni dei tubi. Il loro ingombro ridotto ne facilita l'integrazione o il retrofit nelle linee di produzione.

Dove si usa la saldatura a induzione?

La saldatura a induzione è utilizzata nell'industria dei tubi per la saldatura longitudinale di acciaio inossidabile (magnetico e non magnetico), alluminio, acciai a basso tenore di carbonio e acciai a bassa resistenza (HSLA) e molti altri materiali conduttivi.

Saldatura ad induzione ad alta frequenza

Nel processo di saldatura ad induzione ad alta frequenza, la corrente ad alta frequenza viene indotta nel tubo con cordone aperto da una bobina di induzione situata a monte del punto di saldatura, come mostrato nella Fig. 1-1. I bordi del tubo sono distanziati tra loro quando attraversano la bobina, formando una vena aperta il cui apice si trova leggermente a monte del punto di saldatura. I bordi del tubo sono distanziati quando attraversano la bobina, formando un filone aperto il cui apice si trova leggermente davanti al punto di saldatura. La bobina non entra in contatto con il tubo.

Figura 1-1

La bobina agisce come il primario di un trasformatore ad alta frequenza e il tubo di saldatura aperto agisce come un secondario a un giro. Come nelle applicazioni generali di riscaldamento a induzione, il percorso della corrente indotta nel pezzo tende a conformarsi alla forma della bobina di induzione. La maggior parte della corrente indotta completa il suo percorso intorno alla striscia formata scorrendo lungo i bordi e affollandosi intorno all'apice dell'apertura a forma di vena nella striscia.

La densità di corrente ad alta frequenza è maggiore nei bordi vicini all'apice e nell'apice stesso. Si verifica un rapido riscaldamento che porta i bordi alla temperatura di saldatura quando arrivano all'apice. I rulli di pressione forzano i bordi riscaldati, completando la saldatura.

È l'alta frequenza della corrente di saldatura che è responsabile del riscaldamento concentrato lungo i bordi della vena. Questo ha un altro vantaggio, ovvero che solo una parte molto piccola della corrente totale trova il suo percorso lungo la parte posteriore della striscia formata. A meno che il diametro del tubo non sia molto piccolo rispetto alla lunghezza del filetto, la corrente preferisce il percorso utile lungo i bordi del tubo che forma il filetto.

Effetto pelle

Il processo di saldatura HF dipende da due fenomeni associati alla corrente HF: l'effetto pelle e l'effetto prossimità.

L'effetto pelle è la tendenza della corrente HF a concentrarsi sulla superficie di un conduttore.

Ciò è illustrato nella Fig. 1-3, che mostra la corrente HF che scorre in conduttori isolati di varie forme. Praticamente l'intera corrente scorre in una pelle poco profonda vicino alla superficie.

Effetto di prossimità

Il secondo fenomeno elettrico importante nel processo di saldatura HF è l'effetto di prossimità. Si tratta della tendenza della corrente HF in una coppia di conduttori di andata e ritorno a concentrarsi nelle porzioni di superficie dei conduttori più vicine tra loro. Questo fenomeno è illustrato nelle figure da 1-4 a 1-6 per le sezioni trasversali e le distanze dei conduttori rotondi e quadrati.

La fisica alla base dell'effetto di prossimità dipende dal fatto che il campo magnetico che circonda i conduttori di andata/ritorno è più concentrato nello stretto spazio tra di essi che altrove (Fig. 1-2). Le linee di forza magnetica hanno meno spazio e sono più vicine tra loro. Ne consegue che l'effetto di prossimità è più forte quando i conduttori sono più vicini. È anche più forte quando i lati che si fronteggiano sono più ampi.

Fig. 1-2

Fig. 1-3

La Fig. 1-6 illustra l'effetto dell'inclinazione di due conduttori rettangolari di andata e ritorno strettamente distanziati tra loro. La concentrazione di corrente HF è maggiore negli angoli più vicini e si riduce progressivamente lungo le facce divergenti.

Fig. 1-4

Fig. 1-5

Fig. 1-6

Interrelazioni elettriche e meccaniche

Ci sono due aree generali che devono essere ottimizzate per ottenere le migliori condizioni elettriche:

1. Il primo è quello di fare tutto il possibile per incoraggiare la maggior parte possibile della corrente HF totale a scorrere nel percorso utile della vena.
2. Il secondo è quello di fare tutto il possibile per rendere i bordi paralleli nel filare, in modo che il riscaldamento sia uniforme dall'interno all'esterno.

L'obiettivo (1) dipende chiaramente da fattori elettrici quali la progettazione e il posizionamento dei contatti di saldatura o della bobina e da un dispositivo di prevenzione della corrente montato all'interno del tubo. La progettazione è influenzata dallo spazio fisico disponibile sul mulino e dalla disposizione e dimensione dei rulli di saldatura. L'utilizzo di un mandrino per la scarifica o la laminazione interna influisce sull'impeditore. Inoltre, l'obiettivo (1) dipende dalle dimensioni della vena e dall'angolo di apertura. Pertanto, anche se l'obiettivo (1) è fondamentalmente elettrico, è strettamente legato alla meccanica del mulino.

L'obiettivo (2) dipende interamente da fattori meccanici, come la forma del tubo aperto e le condizioni del bordo del nastro. Questi fattori possono essere influenzati da ciò che accade nelle passate di rottura del mulino e persino nella taglierina.

La saldatura HF è un processo elettromeccanico: Il generatore fornisce calore ai bordi, ma sono i rulli di pressione a realizzare la saldatura. Se i bordi raggiungono la temperatura corretta e le saldature sono ancora difettose, è molto probabile che il problema risieda nella configurazione della fresa o nel materiale.

Fattori meccanici specifici

In ultima analisi, ciò che accade nella vena è fondamentale. Tutto ciò che accade lì può avere un effetto (buono o cattivo) sulla qualità e sulla velocità della saldatura. Alcuni dei fattori da tenere in considerazione nella vena sono:

1. La lunghezza della vena
2. Il grado di apertura (angolo di inclinazione)
3. A che distanza dalla linea centrale del rullo di saldatura i bordi dei nastri iniziano a toccarsi
4. Forma e condizioni dei bordi delle strisce in vena
5. Il modo in cui i bordi del nastro si incontrano, se simultaneamente attraverso il loro spessore, o prima all'esterno, o all'interno, o attraverso una sbavatura o una scaglia.
6. La forma della striscia formata nella vena
7. La costanza di tutte le dimensioni dei bordi, tra cui la lunghezza, l'angolo di apertura, l'altezza dei bordi e lo spessore dei bordi.
8. La posizione dei contatti di saldatura o della bobina
9. La registrazione dei bordi delle strisce l'uno rispetto all'altro quando si uniscono
10. Quantità di materiale estratto (larghezza della striscia)
11. Di quanto deve essere sovradimensionato il tubo o la tubazione per il dimensionamento
12. La quantità di acqua o di liquido di raffreddamento del mulino che viene versata nella vena e la sua velocità di penetrazione
13. Pulizia del liquido di raffreddamento
14. Pulizia della striscia
15. Presenza di materiale estraneo, come scaglie, trucioli, schegge, inclusioni
16. Se l'acciaio è stato ricavato da acciaio con rivestimento o da acciaio ucciso
17. Sia che si tratti di saldare nel bordo di un acciaio cerchiato o di una fessura multipla per la pelle
18. Qualità del pattino - se proveniente da acciaio laminato o da acciaio con eccessivi filamenti e inclusioni (acciaio "sporco")
19. Durezza e proprietà fisiche del materiale del nastro (che influenzano la quantità di ritorno elastico e la pressione di compressione richiesta)
20. Uniformità della velocità del mulino
21. Qualità di taglio

È ovvio che gran parte di ciò che accade nella vena è il risultato di ciò che è già avvenuto, sia nel mulino stesso sia prima che il nastro o la crosta entrino nel mulino.

Fig. 1-7

Fig. 1-8

Il Vee ad alta frequenza

Lo scopo di questa sezione è quello di descrivere le condizioni ideali della vena. È stato dimostrato che i bordi paralleli garantiscono un riscaldamento uniforme tra interno ed esterno. In questa sezione verranno fornite ulteriori ragioni per mantenere i bordi il più possibile paralleli. Verranno inoltre discusse altre caratteristiche della camera d'aria, come la posizione dell'apice, l'angolo di apertura e la stabilità durante il funzionamento.

Nelle sezioni successive verranno fornite raccomandazioni specifiche, basate sull'esperienza sul campo, per ottenere le condizioni desiderabili del vitigno.

Apice il più vicino possibile al punto di saldatura

La Fig. 2-1 mostra che il punto in cui i bordi si incontrano (cioè l'apice) è leggermente a monte della linea centrale del rullo di pressione. Questo perché una piccola quantità di materiale viene spremuta durante la saldatura. L'apice completa il circuito elettrico e la corrente HF da un bordo gira e torna indietro lungo l'altro.

Nello spazio tra l'apice e la linea centrale del rullo di pressione non si verifica un ulteriore riscaldamento perché non c'è corrente e il calore si dissipa rapidamente a causa dell'elevato gradiente di temperatura tra i bordi caldi e il resto del tubo. Pertanto, è importante che l'apice sia il più vicino possibile alla linea centrale del rullo di saldatura, affinché la temperatura rimanga sufficientemente alta per realizzare una buona saldatura quando viene applicata la pressione.

Questa rapida dissipazione del calore è responsabile del fatto che quando la potenza HF viene raddoppiata, la velocità raggiungibile è più che raddoppiata. La maggiore velocità derivante dall'aumento di potenza riduce il tempo di dispersione del calore. Una parte maggiore del calore sviluppato elettricamente nei bordi diventa utile e l'efficienza aumenta.

Grado di apertura della Vee

Mantenere l'apice il più vicino possibile alla linea centrale di pressione della saldatura implica che l'apertura nel bordo deve essere la più ampia possibile, ma ci sono dei limiti pratici. Il primo è la capacità fisica della fresa di tenere aperti i bordi senza che si formino grinze o danni ai bordi. Il secondo è la riduzione dell'effetto di prossimità tra i due bordi quando questi sono più distanti. Tuttavia, un'apertura troppo ridotta della vena può favorire la pre-arricciatura e la chiusura prematura della vena, causando difetti di saldatura.

In base all'esperienza sul campo, l'apertura della vena è generalmente soddisfacente se lo spazio tra i bordi in un punto a 2,0″ a monte dell'asse del rullo di saldatura è compreso tra 0,080″(2 mm) e .200″(5 mm), con un angolo compreso tra 2° e 5° per l'acciaio al carbonio. Un angolo maggiore è auspicabile per l'acciaio inossidabile e i metalli non ferrosi.

Apertura Vee consigliata

Fig. 2-1

Fig. 2-2

Fig. 2-3

Bordi paralleli per evitare la doppia Vee

La Fig. 2-2 illustra che se i bordi interni si uniscono per primi, si formano due veli: uno all'esterno con il vertice in A e l'altro all'interno con il vertice in B. Il velo esterno è più lungo e il suo vertice è più vicino alla linea centrale del rullo di pressione.

Nella Fig. 2-2 la corrente HF preferisce la vena interna perché i bordi sono più vicini. La corrente si inverte in corrispondenza di B. Tra B e il punto di saldatura non c'è riscaldamento e i bordi si raffreddano rapidamente. Pertanto, è necessario surriscaldare il tubo aumentando la potenza o diminuendo la velocità affinché la temperatura nel punto di saldatura sia sufficientemente alta per una saldatura soddisfacente. La situazione è ulteriormente peggiorata dal fatto che i bordi interni sono stati riscaldati più di quelli esterni.

In casi estremi, la doppia vena può causare un gocciolamento all'interno e una saldatura fredda all'esterno. Tutto ciò si eviterebbe se i bordi fossero paralleli.

I bordi paralleli riducono le inclusioni

Uno degli importanti vantaggi della saldatura HF è il fatto che una sottile pelle viene fusa sulla faccia dei bordi. Ciò consente di spremere gli ossidi e altri materiali indesiderati, ottenendo una saldatura pulita e di alta qualità. Con i bordi paralleli, gli ossidi vengono spremuti in entrambe le direzioni. Non c'è nulla che li ostacoli e non devono andare oltre la metà dello spessore della parete.

Se i bordi interni si uniscono per primi, è più difficile spremere gli ossidi. Nella Fig. 2-2, tra l'apice A e l'apice B c'è un avvallamento che agisce come un crogiolo per contenere materiale estraneo. Questo materiale galleggia sull'acciaio fuso vicino ai bordi interni caldi. Durante la fase di spremitura dopo aver superato l'apice A, non riesce a superare completamente i bordi esterni più freddi e può rimanere intrappolato nell'interfaccia di saldatura, formando inclusioni indesiderate.

Ci sono stati molti casi in cui i difetti di saldatura, dovuti a inclusioni in prossimità dell'esterno, sono stati ricondotti all'accostamento troppo rapido dei bordi interni (ad esempio, il tubo a punta). La risposta è semplicemente quella di modificare la formatura in modo che i bordi siano paralleli. In caso contrario, si rischia di non sfruttare uno dei vantaggi più importanti della saldatura HF.

I bordi paralleli riducono il movimento relativo

La Fig. 2-3 mostra una serie di sezioni trasversali che avrebbero potuto essere realizzate tra B e A nella Fig. 2-2. Quando i bordi interni di un tubo a punta si toccano per la prima volta, si incollano (Fig. 2-3a). Poco dopo (Fig. 2-3b), la parte incastrata subisce una flessione. Gli angoli esterni si uniscono come se i bordi fossero incernierati all'interno (Fig. 2-3c).

Questa flessione della parte interna della parete durante la saldatura danneggia meno l'acciaio che materiali come l'alluminio. L'acciaio ha un intervallo di temperatura plastica più ampio. Impedire questo tipo di movimento relativo migliora la qualità della saldatura. Ciò avviene mantenendo i bordi paralleli.

I bordi paralleli riducono i tempi di saldatura

Sempre in riferimento alla Fig. 2-3, il processo di saldatura si svolge da B fino all'interasse del rullo di saldatura. È a questa linea centrale che viene esercitata la massima pressione e la saldatura è completata.

Al contrario, quando i bordi si uniscono parallelamente, non iniziano a toccarsi finché non raggiungono almeno il punto A. Quasi immediatamente viene applicata la massima pressione. I bordi paralleli possono ridurre il tempo di saldatura di 2,5 a 1 o più.

Riunire i bordi parallelamente utilizza ciò che i fabbri hanno sempre saputo: battere il ferro finché è caldo!

Il Vee come carico elettrico del generatore

Nel processo HF, quando gli impeditori e le guide di giunzione sono utilizzati come raccomandato, il percorso utile lungo i bordi delle vene comprende il circuito di carico totale che è posto sul generatore ad alta frequenza. La corrente assorbita dal generatore dal nastro dipende dall'impedenza elettrica del nastro stesso. Questa impedenza, a sua volta, dipende dalle dimensioni del velo. Allungando la vena (contatti o bobina spostati indietro), l'impedenza aumenta e la corrente tende a ridursi. Inoltre, la corrente ridotta deve riscaldare una quantità maggiore di metallo (a causa della lunghezza della vena), quindi è necessaria una maggiore potenza per riportare l'area di saldatura alla temperatura di saldatura. All'aumentare dello spessore della parete, l'impedenza diminuisce e la corrente tende ad aumentare. È necessario che l'impedenza della vena sia ragionevolmente vicina al valore di progetto se si vuole ottenere la massima potenza dal generatore ad alta frequenza. Come il filamento di una lampadina, la potenza assorbita dipende dalla resistenza e dalla tensione applicata, non dalle dimensioni della stazione di generazione.

Per ragioni elettriche, quindi, soprattutto quando si desidera l'uscita completa del generatore HF, è necessario che le dimensioni della vena siano quelle raccomandate.

Utensili per la formatura

La formatura influisce sulla qualità della saldatura

Come già spiegato, il successo della saldatura HF dipende dal fatto che la sezione di formatura fornisca bordi stabili, privi di scaglie e paralleli alla vena. Non cerchiamo di raccomandare utensili dettagliati per ogni marca e dimensione di mulino, ma suggeriamo alcune idee sui principi generali. Una volta comprese le ragioni, il resto è un lavoro semplice per i progettisti di rulli. Una corretta attrezzatura di formatura migliora la qualità della saldatura e facilita il lavoro dell'operatore.

Rottura dei bordi consigliata

Si consiglia di eseguire la spezzatura dei bordi dritta o modificata. In questo modo si ottiene il raggio finale della parte superiore del tubo nelle prime due passate. A volte i tubi a parete sottile vengono sovrastampati per consentire il ritorno elastico. È preferibile non affidarsi alle passate delle alette per formare questo raggio. Non è possibile sovrasformare senza danneggiare gli spigoli in modo che non risultino paralleli. La ragione di questa raccomandazione è che i bordi saranno paralleli prima di arrivare ai rulli di saldatura, cioè nella vena. Ciò differisce dalla pratica abituale dell'ERW, in cui gli elettrodi circolari di grandi dimensioni devono fungere da dispositivi di contatto ad alta corrente e allo stesso tempo da rulli per formare i bordi verso il basso.

Interruzione ai bordi contro interruzione al centro

I sostenitori della rottura al centro affermano che i rulli a rottura centrale possono gestire una gamma di dimensioni, riducendo le scorte di utensili e i tempi di fermo macchina per il cambio dei rulli. Si tratta di un'argomentazione economica valida per una grande cartiera, dove i rulli sono grandi e costosi. Tuttavia, questo vantaggio è in parte compensato dal fatto che spesso sono necessari rulli laterali o una serie di rulli piatti dopo l'ultima passata di alette per mantenere i bordi bassi. Fino ad almeno 6 o 8″ OD, la rottura dei bordi è più vantaggiosa.

Questo è vero nonostante sia auspicabile utilizzare rulli di ripartizione superiore diversi per le pareti spesse rispetto a quelle sottili. La Fig. 3-1a illustra che un rullo superiore progettato per pareti sottili non lascia abbastanza spazio ai lati per le pareti più spesse. Se si cerca di ovviare a questo problema utilizzando un rullo superiore abbastanza stretto per il nastro più spesso in un'ampia gamma di spessori, ci si troverà in difficoltà all'estremità sottile della gamma, come suggerito nella Fig. 3-1b. I lati del nastro non saranno contenuti e la rottura dei bordi non sarà completa. Questo fa sì che il cordone si sposti da un lato all'altro nei rulli di saldatura, il che è altamente indesiderabile per una buona saldatura.

Un altro metodo talvolta utilizzato, ma che sconsigliamo per i mulini di piccole dimensioni, è quello di utilizzare un rullo inferiore costruito con distanziatori al centro. Quando si lavora a parete sottile, si utilizza un distanziatore centrale più sottile e un distanziatore posteriore più spesso. La progettazione del rullo per questo metodo è un compromesso, nella migliore delle ipotesi. La Fig. 3-1c mostra cosa succede quando il rullo superiore è progettato per pareti spesse e il rullo inferiore viene ristretto sostituendo i distanziatori in modo da eseguire pareti sottili. Il nastro è schiacciato in prossimità dei bordi, ma è sciolto al centro. Ciò tende a causare instabilità lungo la fresa, compresa la vena di saldatura.

Un'altra argomentazione è che la rottura dei bordi può provocare una deformazione. Questo non è vero quando la sezione di transizione è correttamente attrezzata e regolata e la formatura è correttamente distribuita lungo la fresa.

I recenti sviluppi nella tecnologia di formatura delle gabbie a controllo computerizzato assicurano bordi piatti e paralleli e tempi rapidi di cambio formato.

Secondo la nostra esperienza, lo sforzo aggiuntivo per utilizzare una corretta rottura dei bordi è ripagato da una produzione affidabile, costante, facile da usare e di alta qualità.

Passi di pinna compatibili

La progressione delle passate delle pinne deve portare senza problemi alla forma dell'ultima passata raccomandata in precedenza. Ciascuna passata di alette dovrebbe eseguire all'incirca la stessa quantità di lavoro. In questo modo si evita di danneggiare i bordi in una passata eccessiva.

Fig. 3-1

Rotoli di saldatura

Rotoli di saldatura e rotoli dell'ultima aletta correlati

L'ottenimento di bordi paralleli nella vena richiede la correlazione del design dei rulli dell'ultimo passaggio dell'aletta e dei rulli di saldatura. La guida dell'aggraffatura e gli eventuali rulli laterali utilizzati in quest'area hanno solo funzione di guida. Questa sezione descrive alcuni progetti di rulli di saldatura che hanno dato risultati eccellenti in molte installazioni e descrive un progetto di ultimo passaggio di alette da abbinare a questi progetti di rulli di saldatura.

L'unica funzione dei rulli di saldatura nella saldatura HF è quella di forzare i bordi riscaldati con una pressione sufficiente per ottenere una buona saldatura. Il progetto del rullo alettato dovrebbe fornire la cuspide completamente formata (compreso il raggio vicino ai bordi), ma aperta in alto verso i rulli di saldatura. L'apertura è ottenuta come se un tubo completamente chiuso fosse costituito da due metà collegate da una cerniera di pianoforte nella parte inferiore e semplicemente separate nella parte superiore (Fig. 4-1). Il design del rullo alettato consente di ottenere questo risultato senza alcuna concavità indesiderata nella parte inferiore.

Disposizione a due rulli

I rulli di saldatura devono essere in grado di chiudere il tubo con una pressione sufficiente a sconvolgere i bordi anche con la saldatrice spenta e i bordi freddi. Ciò richiede grandi componenti orizzontali della forza, come suggerito dalle frecce nella Fig. 4-1. Un modo semplice e diretto per ottenere queste forze è quello di utilizzare due rulli laterali come suggerito nella Fig. 4-2.

Una scatola a due rulli è relativamente economica da costruire. C'è solo una vite da regolare durante la corsa. Ha filettature destre e sinistre e muove i due rulli insieme. Questa disposizione è molto utilizzata per i piccoli diametri e le pareti sottili. La costruzione a due rulli ha l'importante vantaggio di consentire l'uso della forma ovale piatta della gola del rullo di saldatura, sviluppata da THERMATOOL per garantire il parallelismo dei bordi del tubo.

In alcune circostanze, la disposizione a due rulli può essere soggetta a provocare segni di vortici sul tubo. Un motivo comune è una formatura non corretta, che richiede ai bordi dei rulli di esercitare una pressione superiore al normale. I segni di vortice possono verificarsi anche con materiali ad alta resistenza, che richiedono un'elevata pressione di saldatura. La pulizia frequente dei bordi del rullo con una mola o una smerigliatrice contribuirà a ridurre al minimo la marcatura.

L'affilatura dei rulli mentre sono in movimento riduce al minimo la possibilità di affilatura eccessiva o di scalfire il rullo, ma occorre prestare la massima attenzione. In caso di emergenza, è sempre necessario che qualcuno si trovi vicino all'E-Stop.

Fig. 4-1

Fig. 4-2

Disposizione a tre rulli

Molti operatori preferiscono la disposizione a tre rulli illustrata nella Fig. 4-3 per i tubi di piccole dimensioni (fino a circa 4-1/2″O.D.). Il vantaggio principale rispetto alla disposizione a due rulli è che i segni di vortice sono praticamente eliminati. Inoltre, offre la possibilità di correggere la registrazione dei bordi, qualora fosse necessario.

I tre rulli, distanziati di 120 gradi l'uno dall'altro, sono montati su clevises in un mandrino a tre griffe per impieghi gravosi. Possono essere regolati insieme in entrata e in uscita tramite la vite del mandrino. Il mandrino è montato su una robusta piastra posteriore regolabile. La prima regolazione viene effettuata con i tre rulli chiusi saldamente su una spina lavorata. La piastra posteriore viene regolata verticalmente e lateralmente in modo da allineare con precisione il rullo inferiore all'altezza della passata e all'asse della fresa. Quindi la piastra posteriore viene bloccata saldamente e non necessita di ulteriori regolazioni fino alla successiva sostituzione dei rulli.

Le maniglie che reggono i due rulli superiori sono montate su guide radiali dotate di viti di regolazione. Ciascuno di questi due rulli può essere regolato individualmente. Questo si aggiunge alla regolazione comune dei tre rulli insieme tramite il mandrino.

Due rotoli - Design del rotolo

Per un tubo con diametro esterno inferiore a circa 1,0 e una scatola a due rulli, la forma consigliata è quella illustrata nella Fig. 4-4. Questa è la forma ottimale. Questa è la forma ottimale. Offre la migliore qualità di saldatura e la massima velocità di saldatura. Al di sopra di circa 1,0 OD, l'offset di .020 diventa insignificante e può essere omesso; ogni rullo viene rettificato da un centro comune.

Tre rotoli - Design del rotolo

Le gole di saldatura a tre rulli sono solitamente rettificate in forma circolare, con un diametro DW pari al diametro del tubo finito D più il margine di dimensionamento a

RW = DW/2

Come per la scatola a due rulli, utilizzare la Fig. 4-5 come guida per la scelta del diametro del rullo. La distanza superiore deve essere di .050 o pari alla parete più sottile da eseguire, a seconda di quale sia maggiore. Gli altri due spazi dovrebbero essere di .060 al massimo, con una scala fino a .020 per pareti molto sottili. Per quanto riguarda la precisione, vale la stessa raccomandazione fatta per la scatola a due rulli.

Fig. 4-3

Fig. 4-4

Fig. 4-5

L'ULTIMO PASSAGGIO DELLA PINNA

Obiettivi del progetto

La forma consigliata per l'ultimo passaggio della pinna è stata scelta con diversi obiettivi:

1. Per presentare il tubo ai rulli di saldatura con il raggio del bordo formato
2. Per avere bordi paralleli attraverso la nervatura
3. Per fornire un'apertura soddisfacente della vena
4. Per essere compatibile con il design del rullo di saldatura raccomandato in precedenza
5. Per essere semplice da macinare.

Forma dell'ultimo passaggio della pinna

La forma consigliata è illustrata nella Fig. 4-6. Il rullo inferiore ha un raggio costante da un unico centro. Anche ciascuna delle due metà del rullo superiore ha un raggio costante. Tuttavia, il raggio del rullo superiore RW non è uguale al raggio del rullo inferiore RL e i centri da cui vengono rettificati i raggi superiori sono spostati lateralmente di una distanza WGC. L'aletta stessa è rastremata ad angolo.

Criteri di progettazione

Le dimensioni sono fissate in base ai seguenti cinque criteri:

1. I raggi di rettifica superiori sono uguali al raggio di rettifica del rullo di saldatura RW.
2. La circonferenza GF è più grande della circonferenza GW nei rulli di saldatura di una quantità pari al margine di spremitura S.
3. Lo spessore dell'aletta TF è tale che l'apertura tra gli spigoli sarà conforme alla Fig. 2-1.
4. L'angolo di conicità a delle alette è tale che i bordi del tubo saranno perpendicolari alla tangente.
5. Lo spazio y tra la flangia superiore e quella inferiore del rullo è scelto in modo da contenere il nastro senza marcarlo, garantendo al contempo un certo grado di regolazione operativa.

Caratteristiche tecniche del generatore di saldatura ad induzione ad alta frequenza:

1. La vera tecnologia di regolazione della potenza e di controllo della corrente variabile dell'IGBT a stato solido, che utilizza l'esclusivo soft-switching dell'IGBT per il chopping ad alta frequenza e il filtraggio amorfo per la regolazione della potenza, il controllo dell'inverter IGBT soft-switching ad alta velocità e precisione, per ottenere un'applicazione del prodotto a 100-800KHZ/3 -300KW.
2. I condensatori risonanti ad alta potenza importati sono utilizzati per ottenere una frequenza di risonanza stabile, migliorare efficacemente la qualità del prodotto e realizzare la stabilità del processo del tubo saldato.
3. Sostituisce la tradizionale tecnologia di regolazione della potenza a tiristori con la tecnologia di regolazione della potenza a chopping ad alta frequenza per ottenere un controllo a livello di microsecondi, realizzando in modo significativo la regolazione rapida e la stabilità della potenza di uscita del processo di saldatura dei tubi, l'ondulazione di uscita è estremamente ridotta e la corrente di oscillazione è stabile. La scorrevolezza e la rettilineità del cordone di saldatura sono garantite.
4. Sicurezza. L'apparecchiatura non presenta alta frequenza e alta tensione di 10.000 volt, evitando così efficacemente radiazioni, interferenze, scariche, accensioni e altri fenomeni.
5. Ha una forte capacità di resistere alle fluttuazioni della tensione di rete.
6. Ha un elevato fattore di potenza nell'intera gamma di potenza, che consente un efficace risparmio energetico.
7. Alta efficienza e risparmio energetico. L'apparecchiatura adotta una tecnologia di commutazione morbida ad alta potenza dall'ingresso all'uscita, che riduce al minimo le perdite di potenza e ottiene un'efficienza elettrica estremamente elevata; inoltre, presenta un fattore di potenza estremamente elevato nell'intera gamma di potenza, consentendo un efficace risparmio energetico, diverso da quello tradizionale Rispetto al tipo di tubo ad alta frequenza, può risparmiare 30-40% dell'effetto di risparmio energetico.
8. L'apparecchiatura è miniaturizzata e integrata, con un notevole risparmio di spazio. L'apparecchiatura non necessita di un trasformatore step-down e non ha bisogno di una grande induttanza a frequenza di potenza per la regolazione dell'SCR. La struttura integrata di dimensioni ridotte consente di semplificare l'installazione, la manutenzione, il trasporto e la regolazione.
9. La gamma di frequenze di 200-500KHZ consente di saldare tubi in acciaio e acciaio inossidabile.
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Soluzioni per la saldatura ad induzione ad alta frequenza di tubi e tubazioni