ブログ

Aug 30, 2023

電気抵抗溶接の概要

図 1 オブジェクト チューブ＆パイプの製造には、いくつかの電気抵抗溶接 (ERW) プロセスが利用できます。 各プロセスには異なる特徴がありますが、すべての ERW プロセスには 1 つの特徴があります。

図 1 オブジェクト

チューブ＆パイプの製造には、いくつかの電気抵抗溶接 (ERW) プロセスが利用できます。 各プロセスには異なる特徴がありますが、すべての ERW プロセスには共通点が 1 つあります。それは、すべてのプロセスで鍛造溶接が生成されるということです。

鍛造溶接は、熱と圧力の組み合わせ、または鍛造力を溶接ゾーンに適用することによって作成されます。 鍛造溶接を成功させるには、通常、材料の融点よりわずかに低い最適な量の熱と、ほぼ同時に断面に円周方向の圧力を加えて、加熱されたエッジを強制的に結合します (「図1）。

名前が示すように、溶接電力によって発生する熱は、電流の流れに対する材料の抵抗の結果です。 圧力はロールから発生し、チューブを最終形状に絞ります。

ERW の 2 つの主なタイプは、高周波 (HF) と回転接触ホイールです。

HF 溶接の 2 つの主な側面は、プロセスと電源です。 これらはそれぞれ、さらにサブカテゴリーに分類できます。

プロセス。 HF 溶接プロセスには、HF 接触と HF 誘導の 2 つがあります。 どちらのプロセスでも、電流を供給する装置は鍛造圧力を供給する装置から独立しています。 また、どちらの HF 法でも、パイプの内側に配置され、溶接電流をストリップの端に集中させるのに役立つ軟磁性コンポーネントであるインピーダンスを使用できます。

高周波誘導溶接。HF 誘導溶接の場合、溶接電流は溶接点の前の作業コイルを介して材料に伝達されます (「溶接電流」を参照)。図2 ）。 作業コイルはチューブに接触しません。電流はチューブを囲む磁場を通じて材料に誘導されます。 HF 誘導溶接により接触跡がなくなり、チューブサイズを変更する際に必要な段取りが軽減されます。 また、接触溶接に比べてメンテナンスの手間も少なくて済みます。

北米の管工場の 90% が高周波誘導溶接を使用していると推定されています。

HF接触溶接。HF 接触溶接では、ストリップ上の接触子を介して溶接電流が材料に伝達されます (「図3 ）。 溶接電力はチューブに直接適用されるため、このプロセスは HF 誘導溶接よりも電気効率が高くなります。 効率が良いため、厚肉管や大口径管の製造に適しています。

電源。 HF 溶接機は、電力の発生方法によっても分類されます。 真空管とソリッドステートの2種類です。 真空管タイプは伝統的な電源です。 しかし、1990 年代初頭に導入されて以来、ソリッドステート ユニットは業界で急速に知名度を上げてきました。 北米では各タイプ 500 ～ 600 台が稼働していると推定されています。

図 2 オブジェクト

回転式コンタクトホイール溶接では、溶接点のコンタクトホイールを介して電流が伝達されます。 接触ホイールは、溶接プロセスに必要な鍛造圧力の一部も加えます。

ロータリーコンタクトホイール溶接機の主なタイプは、AC、DC、方形波の 3 つです。 3 つの電源すべてにおいて、電流は、接触ホイールを支持する回転シャフトに取り付けられたスリップ リングと係合するブラシ アセンブリによって伝達されます。 これらの接触ホイールは電流をストリップの端に伝達します。

ACロータリーコンタクトホイール溶接。 AC 回転式接触ホイール溶接機では、電流はブラシを介して、変圧器が取り付けられた回転シャフトに伝達されます。 変圧器は電圧を下げて電流を増やし、溶接に適したものにします。 変圧器の出力回路の 2 本の脚は、回転接触ホイールの 2 つの半分に接続されており、互いに絶縁されています。 ストリップは、ホイールの 2 つの半分の間の導体として機能することにより、回路を完成させます。