Einrichtung für Hochfrequenzinduktionsschweißen (mit Diagramm)

Nach dem Lesen dieses Artikels erfahren Sie anhand geeigneter Diagramme den Aufbau des Hochfrequenz-Induktionsschweißens.

Beim Hochfrequenz-Induktionsschweißen (HF) sind die zu schweißenden Kanten Tee durch Induktion eines Hochfrequenzstroms. Wie das Hochfrequenz-Widerstandsschweißen nutzt dieses Verfahren auch den "Skin-Effekt" und seine vorteilhaften Ergebnisse, um die HAZ zu reduzieren und bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen.

Da kein direkter Kontakt zwischen der Induktionsspule und dem Werkstück besteht, ist ein Austausch durch Verschleiß ausgeschlossen. Die Oberflächenerwärmung durch induzierten Strom und die Schmiedewirkung, die üblicherweise durch Rollen bereitgestellt wird, bewirkt die Fertigstellung der Schweißnaht bei der Herstellung von Rohren. Abb. 2.30 zeigt einen Aufbau für das kontinuierliche HF-Induktionsschweißen von Rohren und Rohren.

Beim HF-Induktionsschweißen fließt Strom sowohl innerhalb als auch außerhalb des Rohrs. Der Außenstrom ist elektrisch in Reihe mit dem in der Vee-Verbindung fließenden Schweißstrom und trägt so zum Schmelzen der zu schweißenden Kanten bei. Der Innenstrom, der parallel zum Schweißstrom fließt, führt jedoch zu einem Leistungsverlust.

Die Steuerung kann jedoch mit Hilfe eines Förders erfolgen, der aus Ferritlamellen besteht, die sich im Rohrschweißbereich befinden. Impeder erhöht die induktive Reaktanz des Strompfads um die Innenwand der Röhre und erhöht folglich den Außenstrom, was zu einer höheren Schweißgeschwindigkeit führt. Der Impeder muss wassergekühlt sein, um seine Temperatur unter dem Wert zu halten, bei dem er seine magnetischen Eigenschaften verliert.

Neben dem Impeder kann ein Proximity-Effekt verwendet werden, durch den ein Rückleiter des elektrischen Stroms effektiv zur Steuerung der Schmelzzone und ihrer Größe verwendet werden kann. Abb. 2.31 zeigt deutlich die Wirksamkeit des Proximity-Effekts.

Im Allgemeinen ist das HF-Induktionsschweißen weniger effizient als das HF-Widerstandsschweißen, insbesondere beim Schweißen von großen Rohren und Rohren. Das Verfahren ist jedoch sehr effizient, da etwa 60% des Angebots sinnvoll eingesetzt werden. Beim HF-Widerstandsschweißen kann es jedoch zu Funkstörungen in der Nähe der Anlage kommen.

Das HF-Induktionsschweißen ist nicht nur auf die Rohrherstellung beschränkt, sondern wird auch zum Herstellen verschiedener anderer Verbindungen verwendet, z. B. umlaufende Schweißnähte zwischen einem Rohr und einer Kappe, I-Profil, T-Profil sowie Spiralschweißen von Rohren. Der Prozess ist sehr schnell und wird in wenigen Zyklen der Netzfrequenz abgeschlossen. Das Verfahren ist jedoch nicht für Metalle mit hoher Leitfähigkeit oder solche geeignet, die feuerfeste Oxide erzeugen.