Soudage à la molette par induction pour tubes et tuyaux

Solutions de tubes et de tuyaux de soudage par induction à haute fréquence

Qu'est-ce que le soudage par induction?

Avec le soudage par induction, la chaleur est induite électromagnétiquement dans la pièce. La vitesse et la précision du soudage par induction le rendent idéal pour le soudage des bords des tubes et des tuyaux. Dans ce processus, les tuyaux passent une bobine d'induction à grande vitesse. Ce faisant, leurs bords sont chauffés, puis pressés ensemble pour former un cordon de soudure longitudinal. Le soudage par induction est particulièrement adapté à la production à grand volume. Les soudeuses à induction peuvent également être équipées de têtes de contact, les transformant en systèmes de soudage à double usage.

Quels sont les avantages du soudage par induction ?

Le soudage longitudinal par induction automatisé est un procédé fiable et à haut débit. La faible consommation d'énergie et le rendement élevé de Systèmes de soudage par induction HLQ réduire les coûts. Leur contrôlabilité et leur répétabilité minimisent les rebuts. Nos systèmes sont également flexibles : l'adaptation automatique de la charge garantit une pleine puissance de sortie sur une large gamme de tailles de tubes. Et leur faible encombrement les rend faciles à intégrer ou à moderniser dans les lignes de production.

Où le soudage à la molette par induction est-il utilisé ?

Le soudage par induction est utilisé dans l'industrie des tubes et tuyaux pour le soudage longitudinal de l'acier inoxydable (magnétique et non magnétique), de l'aluminium, des aciers faiblement alliés à faible teneur en carbone et à haute résistance (HSLA) et de nombreux autres matériaux conducteurs.

Soudage à la molette par induction à haute fréquence

Dans le processus de soudage de tubes par induction haute fréquence, un courant haute fréquence est induit dans le tube à joint ouvert par une bobine d'induction située devant (en amont) du point de soudure, comme illustré à la Fig. 1-1. Les bords du tube sont espacés lorsqu'ils traversent la bobine, formant un vé ouvert dont le sommet est légèrement en avant du point de soudure. La bobine n'entre pas en contact avec le tube.

1-1

La bobine agit comme le primaire d'un transformateur haute fréquence et le tube à joint ouvert agit comme un secondaire à un tour. Comme dans les applications générales de chauffage par induction, le trajet du courant induit dans la pièce a tendance à se conformer à la forme de la bobine d'induction. La majeure partie du courant induit complète son trajet autour de la bande formée en s'écoulant le long des bords et en s'entassant autour du sommet de l'ouverture en forme de V dans la bande.

La densité de courant à haute fréquence est la plus élevée dans les bords près de l'apex et à l'apex lui-même. Un chauffage rapide se produit, ce qui amène les bords à être à la température de soudage lorsqu'ils arrivent au sommet. Les rouleaux de pression forcent les bords chauffés ensemble, complétant la soudure.

C'est la fréquence élevée du courant de soudage qui est responsable de l'échauffement concentré le long des bords en V. Il a un autre avantage, à savoir que seule une très petite partie du courant total trouve son chemin autour de l'arrière de la bande formée. A moins que le diamètre du tube ne soit très petit devant la longueur du vé, le courant préfère le chemin utile le long des bords du tube formant le vé.

Effet sur la peau

Le processus de soudage HF dépend de deux phénomènes associés au courant HF - l'effet de peau et l'effet de proximité.

L'effet de peau est la tendance du courant HF à se concentrer à la surface d'un conducteur.

Ceci est illustré à la Fig. 1-3, qui montre le courant HF circulant dans des conducteurs isolés de différentes formes. Pratiquement tout le courant circule dans une peau peu profonde près de la surface.

Effet de proximité

Le second phénomène électrique important dans le procédé de soudage HF est l'effet de proximité. Il s'agit de la tendance du courant HF dans une paire de conducteurs aller/retour à se concentrer dans les parties des surfaces conductrices les plus proches l'une de l'autre. Ceci est illustré dans les Fig. 1-4 à 1-6 pour les formes et les espacements des sections transversales des conducteurs ronds et carrés.

La physique derrière l'effet de proximité dépend du fait que le champ magnétique entourant les conducteurs aller/retour est plus concentré dans l'espace étroit qui les sépare qu'il ne l'est ailleurs (Fig. 1-2). Les lignes de force magnétiques ont moins de place et sont rapprochées. Il s'ensuit que l'effet de proximité est plus fort lorsque les conducteurs sont plus rapprochés. Il est également plus fort lorsque les côtés qui se font face sont plus larges.

Fig. 1-2

Fig. 1-3

La figure 1-6 illustre l'effet de l'inclinaison de deux conducteurs aller/retour rectangulaires étroitement espacés l'un par rapport à l'autre. La concentration du courant HF est maximale dans les coins les plus rapprochés et diminue progressivement le long des faces divergentes.

Fig. 1-4

Fig. 1-5

Fig. 1-6

Interrelations électriques et mécaniques

Deux domaines généraux doivent être optimisés afin d'obtenir les meilleures conditions électriques :

  1. La première consiste à faire tout son possible pour encourager autant que possible le courant HF total à circuler dans le chemin utile dans le vé.
  2. La seconde est de tout faire pour que les bords soient parallèles dans le vé afin que le chauffage soit uniforme de l'intérieur vers l'extérieur.

L'objectif (1) dépend clairement de facteurs électriques tels que la conception et le placement des contacts de soudage ou de la bobine et d'un dispositif d'empêchement de courant monté à l'intérieur du tube. La conception est affectée par l'espace physique disponible sur le laminoir, ainsi que par la disposition et la taille des rouleaux de soudure. Si un mandrin doit être utilisé pour le décriquage ou le laminage intérieur, cela affecte l'entrave. De plus, l'objectif (1) dépend des dimensions du vé et de l'angle d'ouverture. Par conséquent, même si (1) est fondamentalement électrique, il est étroitement lié à la mécanique du broyeur.

L'objectif (2) dépend entièrement de facteurs mécaniques, tels que la forme du tube ouvert et l'état des bords de la bande. Ceux-ci peuvent être affectés par ce qui se passe dans les passes de broyage du broyeur et même au niveau de la refendeuse.

Le soudage HF est un procédé électromécanique : le générateur fournit de la chaleur aux bords, mais les rouleaux presseurs réalisent la soudure. Si les bords atteignent la bonne température et que vous avez toujours des soudures défectueuses, il y a de fortes chances que le problème soit lié à la configuration de l'usine ou au matériau.

Facteurs mécaniques spécifiques

En dernière analyse, ce qui se passe dans le V est de la plus haute importance. Tout ce qui s'y passe peut avoir un effet (bon ou mauvais) sur la qualité et la vitesse de la soudure. Certains des facteurs à prendre en compte dans le vé sont :

  1. La longueur en V
  2. Le degré d'ouverture (angle en V)
  3. À quelle distance en avant de l'axe du rouleau de soudure les bords de la bande commencent à se toucher
  4. Forme et état des bords des bandes en V
  5. Comment les bords de la bande se rencontrent - que ce soit simultanément sur leur épaisseur - ou d'abord à l'extérieur - ou à l'intérieur - ou à travers une bavure ou un ruban
  6. La forme de la bande formée dans le vé
  7. La constance de toutes les dimensions en V, y compris la longueur, l'angle d'ouverture, la hauteur des bords, l'épaisseur des bords
  8. La position des contacts de soudage ou de la bobine
  9. L'alignement des bords de la bande les uns par rapport aux autres lorsqu'ils se rejoignent
  10. Combien de matériau est pressé (largeur de bande)
  11. Combien de surdimensionnement le tube ou le tuyau doit être pour le dimensionnement
  12. Combien d'eau ou de liquide de refroidissement de broyeur se déverse dans le vé, et sa vitesse d'impact
  13. Propreté du liquide de refroidissement
  14. Propreté de la bande
  15. Présence de corps étrangers, tels que tartre, copeaux, éclats, inclusions
  16. Que le skelp en acier soit en acier bordé ou tué
  17. Qu'il s'agisse de souder dans une jante en acier cerclé ou à partir d'un skelp à fentes multiples
  18. Qualité du skelp - qu'il s'agisse d'acier laminé - ou d'acier avec des longerons et des inclusions excessifs (acier «sale»)
  19. Dureté et propriétés physiques du matériau de la bande (qui affectent la quantité de retour élastique et la pression de compression requise)
  20. Uniformité de la vitesse du broyeur
  21. Qualité de coupe

Il est évident qu'une grande partie de ce qui se passe dans le V est le résultat de ce qui s'est déjà produit – soit dans le laminoir lui-même, soit même avant que la bande ou la lamelle n'entre dans le laminoir.

Fig. 1-7

Fig. 1-8

Le V haute fréquence

Le but de cette section est de décrire les conditions idéales dans le V. Il a été montré que des bords parallèles donnent un chauffage uniforme entre l'intérieur et l'extérieur. Des raisons supplémentaires pour maintenir les bords aussi parallèles que possible seront données dans cette section. D'autres caractéristiques du V, telles que l'emplacement de l'apex, l'angle d'ouverture et la stabilité pendant la course seront discutées.

Des sections ultérieures donneront des recommandations spécifiques basées sur l'expérience sur le terrain pour obtenir des conditions de V souhaitables.

Apex aussi près que possible du point de soudure

La figure 2-1 montre le point où les bords se rencontrent (c'est-à-dire le sommet) pour être quelque peu en amont de l'axe du rouleau presseur. En effet, une petite quantité de matériau est expulsée pendant le soudage. Le sommet complète le circuit électrique, et le courant HF d'un bord tourne autour et remonte le long de l'autre.

Dans l'espace entre le sommet et l'axe du rouleau de pression, il n'y a plus de chauffage car il n'y a pas de courant circulant et la chaleur se dissipe rapidement en raison du gradient de température élevé entre les bords chauds et le reste du tube. Par conséquent, il est important que le sommet soit aussi proche que possible de l'axe du rouleau de soudage afin que la température reste suffisamment élevée pour réaliser une bonne soudure lorsque la pression est appliquée.

Cette dissipation thermique rapide est responsable du fait que lorsque la puissance HF est doublée, la vitesse atteignable fait plus que doubler. La vitesse plus élevée résultant de la puissance plus élevée donne moins de temps pour que la chaleur soit évacuée. Une plus grande partie de la chaleur qui se développe électriquement dans les bords devient utile, et le rendement augmente.

Degré d'ouverture en V

Maintenir le sommet aussi près que possible de l'axe central de la pression de soudure implique que l'ouverture dans le V doit être aussi large que possible, mais il existe des limites pratiques. Le premier est la capacité physique de la fraiseuse à maintenir les bords ouverts sans se froisser ni endommager les bords. La seconde est la réduction de l'effet de proximité entre les deux bords lorsqu'ils sont plus éloignés. Cependant, une trop petite ouverture en V peut favoriser le pré-arc et la fermeture prématurée du V, provoquant des défauts de soudure.

Sur la base de l'expérience sur le terrain, l'ouverture en V est généralement satisfaisante si l'espace entre les bords à un point situé à 2.0 ″ en amont de l'axe du rouleau de soudage est compris entre 0.080 ″ (2 mm) et 200 ″ (5 mm), ce qui donne un angle compris entre 2 ° et 5° pour l'acier au carbone. Un angle plus grand est souhaitable pour l'acier inoxydable et les métaux non ferreux.

Ouverture en V recommandée

Fig. 2-1

Fig. 2-2

Fig. 2-3

Les bords parallèles évitent le double V

La figure 2-2 montre que si les bords intérieurs se rejoignent en premier, il y a deux vés - l'un à l'extérieur avec son sommet en A - l'autre à l'intérieur avec son sommet en B. Le vé extérieur est plus long et son sommet est plus près de l'axe du rouleau presseur.

Dans la Fig. 2-2, le courant HF préfère le V intérieur car les bords sont plus rapprochés. Le courant se retourne en B. Entre B et le point de soudure, il n'y a pas d'échauffement et les bords se refroidissent rapidement. Il est donc nécessaire de surchauffer le tube en augmentant la puissance ou en diminuant la vitesse pour que la température au point de soudure soit suffisamment élevée pour une soudure satisfaisante. Ceci est encore aggravé car les bords intérieurs auront été chauffés plus chauds que l'extérieur.

Dans les cas extrêmes, le double vé peut provoquer des gouttes à l'intérieur et une soudure à froid à l'extérieur. Tout cela serait évité si les bords étaient parallèles.

Les bords parallèles réduisent les inclusions

L'un des avantages importants du soudage HF est le fait qu'une fine peau est fondue sur la face des arêtes. Cela permet d'éliminer les oxydes et autres matériaux indésirables, ce qui donne une soudure propre et de haute qualité. Avec des bords parallèles, les oxydes sont évincés dans les deux sens. Il n'y a rien sur leur chemin et ils n'ont pas à parcourir plus de la moitié de l'épaisseur de la paroi.

Si les bords intérieurs se rejoignent en premier, il est plus difficile pour les oxydes d'être expulsés. Dans la Fig. 2-2, il y a un creux entre l'apex A et l'apex B qui agit comme un creuset pour contenir les matières étrangères. Ce matériau flotte sur l'acier fondu près des bords intérieurs chauds. Pendant le temps où il est pressé après avoir passé l'apex A, il ne peut pas dépasser complètement les bords extérieurs plus froids et peut se coincer dans l'interface de soudure, formant des inclusions indésirables.

Il y a eu de nombreux cas où des défauts de soudure, dus à des inclusions près de l'extérieur, ont été retracés jusqu'aux bords intérieurs se rejoignant trop tôt (c'est-à-dire un tube pointu). La réponse est simplement de changer le formage pour que les bords soient parallèles. Ne pas le faire peut nuire à l'utilisation de l'un des avantages les plus importants du soudage HF.

Les arêtes parallèles réduisent le mouvement relatif

La Fig. 2-3 montre une série de coupes transversales qui auraient pu être prises entre B et A sur la Fig. 2-2. Lorsque les bords intérieurs d'un tube pointu entrent en contact pour la première fois, ils se collent (Fig. 2-3a). Peu de temps après (fig. 2-3b), la partie collée subit une flexion. Les coins extérieurs se rejoignent comme si les bords étaient articulés à l'intérieur (Fig. 2-3c).

Cette flexion de la partie interne de la paroi lors du soudage est moins nocive lors du soudage de l'acier que lors du soudage de matériaux tels que l'aluminium. L'acier a une plage de température plastique plus large. Empêcher ce type de mouvement relatif améliore la qualité de la soudure. Cela se fait en gardant les bords parallèles.

Les bords parallèles réduisent le temps de soudage

En se référant à nouveau à la Fig. 2-3, le processus de soudage se déroule de B jusqu'à l'axe central du rouleau de soudage. C'est à cet axe que la pression maximale est finalement exercée et que la soudure est terminée.

En revanche, lorsque les bords se rejoignent parallèlement, ils ne commencent à se toucher que lorsqu'ils atteignent au moins le point A. Presque immédiatement, la pression maximale est appliquée. Des bords parallèles peuvent réduire le temps de soudage de 2.5 à 1 ou plus.

Rapprocher les bords parallèlement utilise ce que les forgerons ont toujours su : frapper pendant que le fer est chaud !

Le Vee comme charge électrique sur le générateur

Dans le processus HF, lorsque des impédeurs et des guides de couture sont utilisés comme recommandé, le chemin utile le long des bords en V comprend le circuit de charge total qui est placé sur le générateur haute fréquence. Le courant tiré du générateur par le vé dépend de l'impédance électrique du vé. Cette impédance, à son tour, dépend des dimensions en V. Au fur et à mesure que le vé s'allonge (contacts ou bobine reculés), l'impédance augmente, et le courant tend à se réduire. De plus, le courant réduit doit maintenant chauffer plus de métal (en raison du vé plus long), par conséquent, plus de puissance est nécessaire pour ramener la zone de soudure à la température de soudage. Lorsque l'épaisseur de paroi augmente, l'impédance diminue et le courant tend à augmenter. Il est nécessaire que l'impédance du V soit raisonnablement proche de la valeur de conception si la pleine puissance doit être tirée du générateur haute fréquence. Comme le filament d'une ampoule, la puissance consommée dépend de la résistance et de la tension appliquée, et non de la taille de la centrale.

Par conséquent, pour des raisons électriques, en particulier lorsqu'une sortie complète du générateur HF est souhaitée, il est nécessaire que les dimensions en V soient conformes aux recommandations.

Outillage de formage

 

Le formage affecte la qualité de la soudure

Comme déjà expliqué, le succès du soudage HF dépend de la capacité de la section de formage à fournir des bords stables, sans éclat et parallèles au V. Nous n'essayons pas de recommander un outillage détaillé pour chaque marque et taille de moulin, mais nous suggérons quelques idées concernant les principes généraux. Lorsque les raisons sont comprises, le reste est un travail simple pour les concepteurs de rouleaux. Un outillage de formage correct améliore la qualité de la soudure et facilite également le travail de l'opérateur.

Rupture de bord recommandée

Nous recommandons une rupture de bord droite ou modifiée. Cela donne au sommet du tube son rayon final lors de la première ou des deux premières passes. Parfois, le tube à paroi mince est surformé pour permettre le retour élastique. Les passages d'ailettes ne doivent de préférence pas être utilisés pour former ce rayon. Ils ne peuvent pas se surformer sans endommager les bords de sorte qu'ils ne sortent pas parallèles. La raison de cette recommandation est que les bords soient parallèles avant qu'ils n'atteignent les rouleaux de soudure, c'est-à-dire dans le V. Cela diffère de la pratique habituelle des ERW, où de grandes électrodes circulaires doivent agir comme des dispositifs de contact à courant élevé et en même temps comme des rouleaux pour former les bords vers le bas.

Coupure de bord contre coupure centrale

Les partisans de la rupture centrale disent que les rouleaux à rupture centrale peuvent gérer une gamme de tailles, ce qui réduit l'inventaire d'outillage et réduit les temps d'arrêt pour le changement de rouleau. C'est un argument économique valable avec un gros laminoir où les rouleaux sont gros et chers. Cependant, cet avantage est en partie compensé car ils ont souvent besoin de rouleaux latéraux ou d'une série de rouleaux plats après le dernier passage d'aileron pour maintenir les carres vers le bas. Jusqu'à au moins 6 ou 8″ OD, la rupture des bords est plus avantageuse.

Ceci est vrai en dépit du fait qu'il est souhaitable d'utiliser des rouleaux de claquage supérieurs différents pour les parois épaisses que pour les parois minces. La figure 3-1a montre qu'un rouleau supérieur conçu pour une paroi mince ne laisse pas assez de place sur les côtés pour les parois plus épaisses. Si vous essayez de contourner ce problème en utilisant un rouleau supérieur suffisamment étroit pour la bande la plus épaisse sur une large gamme d'épaisseurs, vous aurez des problèmes à l'extrémité fine de la gamme, comme suggéré à la Fig. 3-1b. Les côtés de la bande ne seront pas contenus et la cassure des bords ne sera pas complète. Cela fait rouler la couture d'un côté à l'autre dans les rouleaux de soudure - hautement indésirable pour une bonne soudure.

Une autre méthode qui est parfois utilisée mais que nous ne recommandons pas pour les petites usines consiste à utiliser un rouleau inférieur composé avec des entretoises au centre. Une entretoise centrale plus fine et une entretoise arrière plus épaisse sont utilisées lors de l'exécution d'une paroi mince. La conception du rouleau pour cette méthode est au mieux un compromis. La figure 3-1c montre ce qui se passe lorsque le rouleau supérieur est conçu pour une paroi épaisse et que le rouleau inférieur est rétréci en substituant des entretoises de manière à exécuter une paroi mince. La bande est pincée près des bords mais lâche au centre. Cela tend à provoquer une instabilité le long du broyeur, y compris le vé de soudage.

Un autre argument est que la rupture des bords peut provoquer un flambage. Ce n'est pas le cas lorsque la section de transition est correctement usinée et ajustée et que le formage est correctement réparti le long de la fraise.

Les développements récents dans la technologie de formation de cages contrôlées par ordinateur garantissent des bords plats et parallèles et des temps de changement rapides.

D'après notre expérience, l'effort supplémentaire d'utiliser une rupture de bord appropriée rapporte bien dans une production fiable, cohérente, facile à utiliser et de haute qualité.

Compatible avec les passes d'aileron

La progression dans les passages de palme doit mener en douceur vers la dernière forme de passage de palme recommandée précédemment. Chaque passage de palme devrait faire approximativement la même quantité de travail. Cela évite d'abîmer les carres dans une passe d'aileron trop travaillée.

Fig. 3-1

Rouleaux de soudure

 

Rouleaux de soudure et rouleaux de dernière ailette corrélés

Obtenir des bords parallèles dans le V nécessite une corrélation de la conception des derniers rouleaux de passage d'ailette et des rouleaux de soudure. Le guide de couture ainsi que tous les rouleaux latéraux qui peuvent être utilisés dans cette zone sont uniquement destinés au guidage. Cette section décrit certaines conceptions de rouleaux de soudure qui ont donné d'excellents résultats dans de nombreuses installations et décrit une dernière conception de finpass pour correspondre à ces conceptions de rouleaux de soudure.

La seule fonction des rouleaux de soudure dans le soudage HF est de forcer les bords chauffés avec une pression suffisante pour faire une bonne soudure. La conception du rouleau à ailettes doit fournir le skelp complètement formé (y compris le rayon près des bords), mais ouvert en haut aux rouleaux de soudure. L'ouverture est obtenue comme si un tube complètement fermé avait été constitué de deux moitiés reliées par une charnière à piano en bas et simplement écartées en haut (Fig. 4-1). Cette conception de rouleau d'ailettes accomplit cela sans aucune concavité indésirable au fond.

Disposition à deux rouleaux

Les rouleaux de soudure doivent être capables de fermer le tube avec une pression suffisante pour bouleverser les bords même avec la soudeuse éteinte et les bords froids. Cela nécessite de grandes composantes horizontales de force, comme le suggèrent les flèches de la Fig. 4-1. Une façon simple et directe d'obtenir ces forces consiste à utiliser deux tonneaux latéraux comme suggéré à la Fig. 4-2.

Une boîte à deux rouleaux est relativement économique à construire. Il n'y a qu'une seule vis à régler lors d'un run. Il a des filetages à droite et à gauche et déplace les deux rouleaux vers l'intérieur et vers l'extérieur ensemble. Cette disposition est largement utilisée pour les petits diamètres et les parois minces. La construction à deux rouleaux présente l'avantage important de permettre l'utilisation de la forme de gorge de rouleau de soudure ovale plate qui a été développée par THERMATOOL pour aider à garantir que les bords du tube sont parallèles.

Dans certaines circonstances, l'agencement à deux rouleaux peut être susceptible de provoquer des marques de tourbillon sur le tube. Une raison courante à cela est un formage incorrect, nécessitant que les bords du rouleau exercent une pression supérieure à la normale. Des marques de tourbillon peuvent également se produire avec des matériaux à haute résistance, qui nécessitent une pression de soudure élevée. Un nettoyage fréquent des bords du rouleau avec une meule à clapet ou une meuleuse aidera à minimiser le marquage.

Le meulage des rouleaux en mouvement minimisera la possibilité de sur-meuler ou d'entailler le rouleau, mais une extrême prudence doit être exercée lors de cette opération. Ayez toujours quelqu'un près de l'arrêt d'urgence en cas d'urgence.

Fig. 4-1

Fig. 4-2

Arrangement à trois rouleaux

De nombreux opérateurs de laminoirs préfèrent la disposition à trois rouleaux illustrée à la Fig. 4-3 pour les petits tubes (jusqu'à environ 4-1/2″OD). Son principal avantage par rapport à la disposition à deux rouleaux est que les marques de tourbillon sont pratiquement éliminées. Il fournit également un réglage pour corriger l'enregistrement des bords si cela s'avère nécessaire.

Les trois rouleaux, espacés de 120 degrés, sont montés dans des chapes sur un mandrin à volutes à trois mâchoires à usage intensif. Ils peuvent être ajustés ensemble à l'aide de la vis de serrage. Le mandrin est monté sur une plaque arrière robuste et réglable. Le premier réglage s'effectue avec les trois rouleaux fermés hermétiquement sur un bouchon usiné. La plaque arrière est ajustée verticalement et latéralement de manière à amener le rouleau inférieur dans un alignement précis avec la hauteur de passe du broyeur et avec l'axe du broyeur. Ensuite, la plaque arrière est verrouillée en toute sécurité et ne nécessite aucun réglage supplémentaire jusqu'au prochain changement de rouleau.

Les chapes maintenant les deux rouleaux supérieurs sont montées dans des glissières radiales munies de vis de réglage. Chacun de ces deux rouleaux peut être ajusté individuellement. Ceci s'ajoute à l'ajustement commun des trois rouleaux ensemble par le mandrin à volutes.

Deux rouleaux - Conception de rouleau

Pour un tube d'un diamètre extérieur inférieur à environ 1.0 et une boîte à deux rouleaux, la forme recommandée est illustrée à la Fig. 4-4. C'est la forme optimale. Il offre la meilleure qualité de soudage et la vitesse de soudage la plus élevée. Au-dessus d'environ 1.0 OD, le décalage de 020 devient insignifiant et peut être omis, chaque rouleau étant meulé à partir d'un centre commun.

Trois rouleaux - Conception de rouleau

Les gorges de soudure à trois rouleaux sont généralement meulées rondes, avec un diamètre DW égal au diamètre du tube fini D plus la tolérance de dimensionnement a

RW = DW/2

Comme pour la boîte à deux rouleaux, utilisez la Fig. 4-5 comme guide pour choisir le diamètre du rouleau. L'écart supérieur doit être de 050 ou égal au mur le plus mince à exécuter, selon la valeur la plus élevée. Les deux autres écarts doivent être de 060 maximum, mis à l'échelle jusqu'à 020 pour les murs très minces. La même recommandation concernant la précision qui a été faite pour la boîte à deux rouleaux s'applique ici.

Fig. 4-3

Fig. 4-4

Fig. 4-5

LE DERNIER PASSAGE

 

Objectifs de conception

La forme recommandée pour le dernier passage d'aileron a été choisie avec plusieurs objectifs :

  1. Pour présenter le tube aux rouleaux de soudure avec le rayon de bord formé
  2. Pour avoir des bords parallèles à travers le vé
  3. Pour fournir une ouverture en V satisfaisante
  4. Pour être compatible avec la conception du rouleau de soudure recommandée précédemment
  5. Être simple à moudre.

Forme du dernier passage d'aileron

La forme recommandée est illustrée à la Fig. 4-6. Le rouleau inférieur a un rayon constant à partir d'un seul centre. Chacune des deux moitiés de rouleau supérieures a également un rayon constant. Cependant, le rayon de roulis supérieur RW n'est pas égal au rayon de roulis inférieur RL et les centres à partir desquels les rayons supérieurs sont meulés sont décalés latéralement d'une distance WGC. L'aileron lui-même est effilé à un angle.

Critère de design

Les dimensions sont fixées par les cinq critères suivants :

  1. Les rayons de meulage supérieurs sont les mêmes que le rayon de meulage du rouleau de soudure RW.
  2. La circonférence GF est plus grande que la circonférence GW dans les rouleaux de soudure d'une quantité égale à la tolérance d'éjection S.
  3. L'épaisseur d'ailette TF est telle que l'ouverture entre les bords sera conforme à la Fig. 2-1.
  4. L'angle de conicité de l'ailette a est tel que les bords du tube seront perpendiculaires à la tangente.
  5. L'espace y entre les rebords de rouleau supérieur et inférieur est choisi pour contenir la bande sans marquage tout en fournissant en même temps un certain degré d'ajustement de fonctionnement.

 

 

 

Caractéristiques techniques du générateur de soudure continue par induction à haute fréquence :

 

 

Machine de soudage par induction haute fréquence pour tubes et tuyaux à semi-conducteurs (MOSFET)
Modèle GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
Puissance d'entrée 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
Tension d'entrée 3Phases, 380/400/480V
Tension DC 0-250V
DC Current 0-300A 0-500A 800A 1000A 1250A 1500A
La fréquence 200-500KHz
Efficacité de sortie 85%-95%
Facteur de puissance Pleine charge > 0.88
Pression de l'eau de refroidissement > 0.3 MPa
Débit d'eau de refroidissement > 60L / min > 83L / min > 114L / min > 114L / min > 160L / min > 160L / min
Température de l'eau d'entrée
  1. Véritable réglage de puissance IGBT à semi-conducteurs et technologie de contrôle de courant variable, utilisant un hachage haute fréquence à commutation douce IGBT unique et un filtrage amorphe pour la régulation de la puissance, un contrôle d'inverseur IGBT à commutation douce haute vitesse et précis, pour atteindre 100-800KHZ/ Application de produit 3 -300KW.
  2. Des condensateurs résonnants haute puissance importés sont utilisés pour obtenir une fréquence de résonance stable, améliorer efficacement la qualité du produit et réaliser la stabilité du processus de tube soudé.
  3. Remplacez la technologie traditionnelle de réglage de la puissance du thyristor par la technologie de réglage de la puissance de hachage à haute fréquence pour obtenir un contrôle de niveau microseconde, réalisez grandement le réglage rapide et la stabilité de la puissance de sortie du processus de soudage, l'ondulation de sortie est extrêmement faible et le courant d'oscillation est écurie. La douceur et la rectitude du cordon de soudure sont garanties.
  4. Sécurité. Il n'y a pas de haute fréquence et de haute tension de 10,000 XNUMX volts dans l'équipement, ce qui peut efficacement éviter les rayonnements, les interférences, les décharges, les inflammations et autres phénomènes.
  5. Il a une forte capacité à résister aux fluctuations de tension du réseau.
  6. Il a un facteur de puissance élevé dans toute la plage de puissance, ce qui permet d'économiser efficacement de l'énergie.
  7. Haute efficacité et économie d'énergie. L'équipement adopte une technologie de commutation douce haute puissance de l'entrée à la sortie, ce qui minimise la perte de puissance et obtient une efficacité électrique extrêmement élevée, et a un facteur de puissance extrêmement élevé dans toute la plage de puissance, économisant efficacement de l'énergie, ce qui est différent du tube traditionnel. type haute fréquence, il peut économiser 30 à 40 % de l'effet d'économie d'énergie.
  8. L'équipement est miniaturisé et intégré, ce qui économise considérablement l'espace occupé. L'équipement n'a pas besoin d'un transformateur abaisseur et n'a pas besoin d'une grande inductance à fréquence industrielle pour le réglage SCR. La petite structure intégrée facilite l'installation, la maintenance, le transport et le réglage.
  9. La gamme de fréquence de 200-500KHZ réalise le soudage de tuyaux en acier et en acier inoxydable.

Solutions de soudage de tubes et de tuyaux par induction à haute fréquence