Visão geral da soldagem por resistência elétrica

Figura 1 Objeto

Vários processos de soldagem por resistência elétrica (ERW) estão disponíveis para a produção de tubos e tubulações. Embora cada processo tenha características diferentes, todos os processos ERW têm uma coisa em comum: todos eles produzem uma solda forjada.

Uma solda forjada é criada aplicando uma combinação de calor e pressão, ou força de forjamento, à zona de solda. Uma solda forjada bem-sucedida utiliza a quantidade ideal de calor, que normalmente é um pouco menor que o ponto de fusão do material, e uma aplicação quase simultânea de pressão circunferencial à seção, o que força as bordas aquecidas a se unirem (verfigura 1).

Como o nome indica, o calor gerado pela potência da soldagem é resultado da resistência do material ao fluxo de corrente elétrica. A pressão vem de rolos que comprimem o tubo até sua forma final.

Os dois principais tipos de ERW são de alta frequência (HF) e roda de contato rotativa.

Os dois principais aspectos da soldagem HF são processos e fontes de alimentação. Cada um deles pode ser dividido em subcategorias.

Processos. Os dois processos de soldagem HF são contato HF e indução HF. Em ambos os processos, o equipamento que fornece a corrente elétrica é independente do equipamento que fornece a pressão de forja. Além disso, ambos os métodos de HF podem empregar impedidores, que são componentes magnéticos macios localizados dentro do tubo que ajudam a concentrar a corrente de soldagem nas bordas da tira.

Soldagem por indução HF.No caso da soldagem por indução HF, a corrente de soldagem é transmitida ao material através de uma bobina de trabalho na frente do ponto de soldagem (verFigura 2 ). A bobina de trabalho não entra em contato com o tubo – a corrente elétrica é induzida no material através de campos magnéticos que circundam o tubo. A soldagem por indução HF elimina marcas de contato e reduz a configuração necessária ao alterar o tamanho do tubo. Também requer menos manutenção do que a soldagem por contato.

Estima-se que 90% das fábricas de tubos na América do Norte utilizam soldagem por indução HF.

Soldagem por contato HF.A soldagem por contato HF transfere a corrente de soldagem para o material através de contatos que passam pela tira (vejaFigura 3 ). A potência de soldagem é aplicada diretamente ao tubo, o que torna este processo eletricamente mais eficiente do que a soldagem por indução HF. Por ser mais eficiente, é adequado para a produção de tubos de paredes pesadas e de grande diâmetro.

Suprimentos de energia. As máquinas de solda HF também são classificadas de acordo com a forma como geram energia. Os dois tipos são tubo de vácuo e estado sólido. O tipo de tubo de vácuo é a fonte de alimentação tradicional. Desde a sua introdução no início dos anos 90, no entanto, as unidades de estado sólido ganharam rapidamente destaque na indústria. Estima-se que entre 500 e 600 de cada tipo estejam operando na América do Norte.

Figura 2 Objeto

Na soldagem com roda de contato rotativa, a corrente elétrica é transmitida através de uma roda de contato no ponto de soldagem. A roda de contato também aplica parte da pressão de forja necessária para o processo de soldagem.

Os três tipos principais de soldadores de roda de contato rotativo são AC, DC e onda quadrada. Em todas as três fontes de alimentação, a corrente elétrica é transferida por conjuntos de escovas que engatam anéis coletores presos a um eixo giratório que suporta as rodas de contato. Estas rodas de contato transferem a corrente para as bordas da tira.

Soldagem de roda de contato rotativo AC. Em uma máquina de solda de roda de contato rotativa CA, a corrente é transferida através das escovas para o eixo giratório, que possui um transformador montado nele. O transformador reduz a tensão e aumenta a corrente, tornando-o adequado para soldagem. As duas pernas do circuito de saída do transformador estão conectadas às duas metades da roda de contato rotativa, que são isoladas uma da outra. A tira completa o circuito atuando como condutor entre as duas metades da roda.