Le soudage par résistance électrique en un coup d’œil

Figure 1 Objet

Plusieurs procédés de soudage par résistance électrique (ERW) sont disponibles pour la production de tubes et de tuyaux. Bien que chaque processus ait des caractéristiques différentes, tous les processus ERW ont une chose en commun : ils produisent tous une soudure forgée.

Une soudure forgée est créée en appliquant une combinaison de chaleur et de pression, ou force de forgeage, à la zone de soudure. Une soudure forgée réussie utilise la quantité optimale de chaleur, qui est normalement légèrement inférieure au point de fusion du matériau, et une application presque simultanée d'une pression circonférentielle à la section, qui rapproche les bords chauffés (voirFigure 1).

Comme son nom l'indique, la chaleur générée par la puissance de soudage résulte de la résistance du matériau au flux de courant électrique. La pression provient des rouleaux qui pressent le tube dans sa forme finie.

Les deux principaux types de REG sont les hautes fréquences (HF) et les roues à contact rotatif.

Les deux principaux aspects du soudage HF sont les processus et l’alimentation électrique. Chacun d’entre eux peut être divisé en sous-catégories.

Processus. Les deux procédés de soudage HF sont le contact HF et l'induction HF. Dans les deux procédés, l’équipement qui fournit le courant électrique est indépendant de l’équipement qui fournit la pression de forge. En outre, les deux méthodes HF peuvent utiliser des obstacles, qui sont des composants magnétiques doux situés à l'intérieur du tube qui aident à concentrer le courant de soudage sur les bords de la bande.

Soudage par induction HF.Dans le cas du soudage par induction HF, le courant de soudage est transmis au matériau à travers une bobine de travail située devant le point de soudure (voirFigure 2 ). La bobine de travail n'entre pas en contact avec le tube : le courant électrique est induit dans le matériau par l'intermédiaire des champs magnétiques qui entourent le tube. Le soudage par induction HF élimine les marques de contact et réduit le réglage nécessaire lors du changement de taille de tube. Il nécessite également moins d’entretien que le soudage par contact.

On estime que 90 pour cent des usines de tubes en Amérique du Nord utilisent le soudage par induction HF.

Soudage par contact HF.Le soudage par contact HF transfère le courant de soudage au matériau via des contacts qui se trouvent sur la bande (voirfigure 3 ). La puissance de soudage est appliquée directement sur le tube, ce qui rend ce procédé plus efficace électriquement que le soudage par induction HF. Parce qu’il est plus efficace, il est bien adapté à la production de tubes à parois épaisses et de grand diamètre.

Alimentations. Les machines à souder HF sont également classées selon la manière dont elles génèrent de l'énergie. Les deux types sont à tube à vide et à semi-conducteurs. Le type de tube à vide est l’alimentation traditionnelle. Depuis leur introduction au début des années 90, les unités à semi-conducteurs ont rapidement pris de l'importance dans l'industrie. On estime qu'il y en a entre 500 et 600 de chaque type en activité en Amérique du Nord.

Figure 2 Objet

Lors du soudage avec roue de contact rotative, le courant électrique est transmis à travers une roue de contact au point de soudure. La roue de contact applique également une partie de la pression de forge nécessaire au processus de soudage.

Les trois principaux types de soudeuses à roue à contact rotatif sont le courant alternatif, le courant continu et l'onde carrée. Dans les trois alimentations, le courant électrique est transféré par des ensembles de balais qui engagent des bagues collectrices fixées à un arbre rotatif qui supporte les roues de contact. Ces roues de contact transfèrent le courant vers les bords de la bande.

Soudage de roues à contact rotatif AC. Dans une machine à souder à roue à contact rotatif à courant alternatif, le courant est transféré à travers les brosses jusqu'à l'arbre rotatif sur lequel est monté un transformateur. Le transformateur réduit la tension et augmente le courant, ce qui le rend adapté au soudage. Les deux branches du circuit de sortie du transformateur sont connectées aux deux moitiés de la roue de contact rotative, qui sont isolées l'une de l'autre. La bande complète le circuit en agissant comme conducteur entre les deux moitiés de la roue.