Saldatura a resistenza elettrica in breve

Figura 1 Oggetto

Sono disponibili diversi processi di saldatura a resistenza elettrica (ERW) per la produzione di tubi e tubature. Sebbene ogni processo abbia caratteristiche diverse, tutti i processi ERW hanno una cosa in comune: tutti producono una saldatura forgiata.

Una saldatura forgiata viene creata applicando una combinazione di calore e pressione, o forza di forgiatura, alla zona di saldatura. Una saldatura forgiata riuscita utilizza la quantità ottimale di calore, che normalmente è leggermente inferiore al punto di fusione del materiale, e un'applicazione quasi simultanea di pressione circonferenziale alla sezione, che costringe insieme i bordi riscaldati (vediFigura 1).

Come suggerisce il nome, il calore generato dalla potenza di saldatura è il risultato della resistenza del materiale al flusso di corrente elettrica. La pressione proviene da rulli che comprimono il tubo nella sua forma finita.

I due tipi principali di ERW sono l'alta frequenza (HF) e la ruota di contatto rotante.

I due aspetti principali della saldatura HF sono i processi e le alimentazioni. Ognuna di queste può essere ulteriormente suddivisa in sottocategorie.

Processi. I due processi di saldatura HF sono contatto HF e induzione HF. In entrambi i processi, l'attrezzatura che fornisce la corrente elettrica è indipendente dall'attrezzatura che fornisce la pressione della forgia. Inoltre, entrambi i metodi HF possono impiegare impeditori, che sono componenti magnetici morbidi situati all'interno del tubo che aiutano a focalizzare la corrente di saldatura nei bordi del nastro.

Saldatura ad induzione HF.Nella saldatura ad induzione HF, la corrente di saldatura viene trasmessa al materiale attraverso una bobina di lavoro davanti al punto di saldatura (vedifigura 2 ). La bobina di lavoro non entra in contatto con il tubo: la corrente elettrica viene indotta nel materiale attraverso i campi magnetici che circondano il tubo. La saldatura ad induzione HF elimina i segni di contatto e riduce la configurazione richiesta quando si cambia la dimensione del tubo. Richiede inoltre meno manutenzione rispetto alla saldatura a contatto.

Si stima che il 90% degli stabilimenti per tubi del Nord America utilizzi la saldatura a induzione HF.

Saldatura a contatto HF.La saldatura a contatto HF trasferisce la corrente di saldatura al materiale attraverso contatti che scorrono sulla striscia (vediFigura 3 ). La potenza di saldatura viene applicata direttamente al tubo, il che rende questo processo più efficiente dal punto di vista elettrico rispetto alla saldatura a induzione HF. Poiché è più efficiente, è particolarmente adatto alla produzione di tubi a pareti spesse e di grande diametro.

Riserve energetiche. Le saldatrici HF sono classificate anche in base al modo in cui generano energia. I due tipi sono a tubi sottovuoto e a stato solido. Il tipo a tubo sottovuoto è l'alimentatore tradizionale. Dalla loro introduzione all'inizio degli anni '90, tuttavia, le unità a stato solido hanno rapidamente guadagnato importanza nel settore. Si stima che nel Nord America operino tra i 500 e i 600 di ciascun tipo.

Figura 2 Oggetto

Nella saldatura con ruota di contatto rotante, la corrente elettrica viene trasmessa attraverso una ruota di contatto nel punto di saldatura. La ruota di contatto applica anche parte della pressione di forgiatura necessaria per il processo di saldatura.

I tre tipi principali di saldatrici rotanti a ruota di contatto sono AC, DC e onda quadra. In tutti e tre gli alimentatori, la corrente elettrica viene trasferita da gruppi di spazzole che innestano anelli collettori collegati a un albero rotante che supporta le ruote di contatto. Queste ruote di contatto trasferiscono la corrente ai bordi del nastro.

Saldatura con ruota di contatto rotante CA. In una saldatrice a ruota di contatto rotante CA, la corrente viene trasferita attraverso le spazzole all'albero rotante, su cui è montato un trasformatore. Il trasformatore riduce la tensione e aumenta la corrente, rendendolo adatto alla saldatura. I due terminali del circuito di uscita del trasformatore sono collegati alle due metà della ruota di contatto rotante, isolate l'una dall'altra. La striscia completa il circuito fungendo da conduttore tra le due metà della ruota.