Vorteile

DasSchweißen mit hochfrequenten Strömen wird am häufigsten für die Herstellung von elektrisch geschweißten Rohren aus rostfreiem Stahl mit kleinem und mittlerem Durchmesser verwendet. Dieses Schweißen hat eine Reihe von Vorteilen:

- Herstellung von Rohren aus einer Vielzahl von Stahlsorten - legierte, hochlegierte, Kohlenstoff- und Nichteisenmetalle - mit denselben Schweißgeräten
- Minimaler Energieaufwand.
- Hohe Schweißgeschwindigkeiten von bis zu 2-2,5 m/s ohne Einbußen bei der Schweißqualität.
- Verwendung von Rohlingen aus verschiedenen Materialien und Erzielung einer ausreichend starken Schweißnaht.
All dies wird durch eine erhebliche Stromkonzentration an der Kante des zu schweißenden Metalls erreicht, wodurch sehr dünne Metallschichten erhitzt werden. Bei 450 kHz beträgt die Tiefe der Kantenerwärmung bei 20 °C 0,05 mm. Beim Verlust der magnetischen Eigenschaften (nach 723 °C bei Stahl) erhöht sich die Tiefe auf 0,9 mm bei derselben Frequenz und auf 2 mm bei 70 kHz. Schnelles Schweißen und geringer Stromverbrauch werden durch die schnelle Erwärmung dünner Metallschichten erreicht. Die Kanten des Werkstücks werden entweder durch Kontakt- oder Induktionsschweißen erwärmt.

Kontaktverfahren

Der auf die Oberfläche der Kanten konzentrierte Maximalstrom bewirkt eine schnelle Erwärmung. Wenn sich die Kanten durch die Walzen, die die Schweißnaht zusammendrücken, einander annähern und eine Schweißspur bilden, erhöht sich die Stromdichte. An dem Punkt, an dem sich die Kanten treffen, ist die Temperatur am höchsten. Das Zusammentreffen der erhitzten Kanten und die Kompression führen zur Bildung der Schweißnaht. Wenn der Durchmesser des Edelstahlrohrs gering ist, erwärmt der Bypass-Strom den gesamten Umfang, was eine Erhöhung der Schweißleistung erforderlich macht. Der Nachteil der Kontaktstromzuführung ist, dass das Werkstück nur mit einer hohen Oberflächengüte verwendet werden kann. Auch in diesem Fall sind Kontaktverschleiß, vertikaler Kantenverzug und Oberflächenveränderungen unvermeidbar und führen zu schlechten Schweißeigenschaften und verminderter Produktivität. Auf der Rohroberfläche kann es zu Durchbränden kommen.

Induktionsverfahren

Wirbelströme werden mit Ringinduktoren in das Metall induziert. Entlang des Durchmessers des Edelstahlrohrs werden Außeninduktoren oder, wenn das Rohr dicker als 200 mm ist, auch Inneninduktoren angebracht. Die Induktionsströme werden auf die Stirnseiten konzentriert. Je höher die magnetische Permeabilität, desto höher die Stromstärke und die Erwärmung des Stahls. Vor- und Nachteile. Der Vorteil des Induktionsverfahrens besteht darin, dass es unabhängig von der Oberfläche des Werkstücks eine stabile Energiezufuhr und qualitativ hochwertige Schweißnähte liefert. Dieser Vorteil hat die Induktionstechnik zum beliebtesten Verfahren gemacht. TESA-Induktoren können sowohl mit Lampengeneratoren (bis zu 450k Hz) als auch mit Maschinengeneratoren (10k Hz) betrieben werden. Beim Schweißen von Rohren aus Stahl und Nickellegierungen bis zu einem Durchmesser von 100 mm wird eine Frequenz von 450 kHz gewählt, beim Schweißen von Messinglegierungen von 70 kHz. Beim Schweißen von Stahlrohren, Ø>200 mm, mit Wandstärken von 6-20 mm wird die Frequenz für eine tiefere Erwärmung auf 10 kHz reduziert. Die Schweißgeschwindigkeit wird auf 0,5-1 m/s reduziert, um die Erwärmung auf den Schmelzpunkt der Schweißnaht zu bringen. Das Vorhandensein von Oxiden, insbesondere von feuerfesten Oxiden, erfordert beim Schweißen von Rohren mittleren Durchmessers eine Leistung von bis zu 1600 kW. Ein wichtiger Vorteil dieses Verfahrens, das sich sowohl für das Schweißen von legierten Stählen als auch von Nichteisenmetallen eignet, ist die Möglichkeit, verschiedene Hochfrequenzschweißverfahren einzusetzen.

Grat

BeimHochfrequenzschweißen entstehen sowohl Außen- als auch Innengrate von bis zu 60 % der Rohrwanddicke. Dies wird als ein wesentlicher Nachteil angesehen. Der äußere Grat wird mit einem Gratentferner entfernt, der in der Linie des Walzwerks installiert ist. Die Bildung von Innengraten wird durch die Formgebung der Kanten, entweder durch Scheren oder durch Walzen und Brennen, verhindert. Dadurch wird eine höhere Qualität erreicht und der Anwendungsbereich der fertigen Rohre erweitert. Innenrostfräser mit einer einzigen Schneide zum kontinuierlichen Schneiden sind am besten geeignet. Die Notwendigkeit eines häufigen Messerwechsels und die Notwendigkeit, zu diesem Zweck anzuhalten, machen ihren Einsatz jedoch nur bei der Herstellung begrenzter Chargen hochwertiger Rohre sinnvoll.

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