BR112012005765A2 - Aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica - Google Patents

Abstract

aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica. a presente invenção refere-se a um aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica que inclui: um inibidor que é disposto em uma porção interna de uma tira de metal que é dobrada no formato cilíndrico, e é disposto se estendendo sobre a montante para a jusante de uma posição em que a bobina de indução está presente quando visto ao longo de uma direção de percurso da tira de metal; e uma placa de proteção metálica que é disposta adicionalmente à montante em relação a uma extremidade à montante do inibidor e é disposta em uma posição que é adicionalmente a jusante aos rolos quando visto ao longo da direção de percurso, a placa de proteção metálica incluindo uma porção de furo através do qual a tira de metal dobrada no formato cilíndrico passa, e a placa de proteção metálica blindando um fluxo magnético gerado na bobina de indução.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE SOLDA DE TUBO SOLDADO COM RESISTÊNCIA ELÉTRICA". Campo Técnico A presente invenção refere-se a um aparelho de solda de tubo — soldado com resistência elétrica que une ambas as extremidades de uma tira de metal, que é dobrada em um formato cilíndrico, através de indução de calor e se produz o tubo soldado por resistência elétrica.

Mais particularmen- te, a presente invenção refere-se a um aparelho de solda de tubo soldado 2 com resistência elétrica.

O aparelho de solda é capaz de evitar que rolos ou semelhante instalados no mesmo sejam danificados ao eliminar corrente que - flui à montante de uma bobina de indução que fornece energia, e capaz de eficientemente soldar ao reduzir a energia reativa. - Prioridade é reivindicada sobre o pedido de Patente Japonesa Nº 2009-214886, depositado em 16 de setembro de 2009, o conteúdo da qualse encontra aqui incorporado por referência.

Antecedentes da Técnica Como métodos para fabricar um tubo de metal, há um método de fabricar um tubo sem emendas ao diretamente fazer um furo em um lin- gote de metal, ou um método de fabricar um tubo ao extrusar um metal, a- lém de um método de fabricar um tubo soldado por resistência elétrica, um tubo em espiral, ou semelhante, em que uma tira de metal é dobrada e sol- dada em um formato de tubo.

Em virtude da produtividade particularmente alta e do baixo cus- to, tubos soldados por resistência elétrica foram produzidos em grandes quantidades.

Os referidos tubos soldados por resistência elétrica são molda- dos em um formato cilíndrico enquanto a tira de metal está trafegando, e finalmente, fluxo de corrente de alta frequência é aplicado a ambas as ex- tremidades da placa de metal a ser unida, de modo que a temperatura de ambas as extremidades é aumentada para a temperatura de fusão, e ambas as superfícies de extremidade são soldadas-pressionadas por rolos, resul- tando em um formato de tubo.

Neste momento, como métodos para fornecer corrente a ambas as extremidades da tira de metal, há um método em que uma bobina de indução é enrolada de modo a circundar o lado de fora da tira de metal e a corrente de indução é diretamente gerada em uma tira de metal ao fazer um fluxo de corrente primária através da bobina de indução.

Como outro método, há um método em que eletrodos metálicos referidos como uma "ponta de contato" são empurradas contra as extremidades da tira de metal e o fluxo de correntes diretamente a partir de uma fonte de energia para a tira de metal.

Neste momento, em muitos casos, na medida em que a corrente que flui através da bobina de indução ou dos eletrodos, uma corren- te de alta frequência tendo uma frequência de cerca de 100 a 400 kHz é em geralusada e um corpo ferromagnético referido como um "inibidor" é dispos- . to em ou acima da superfície interna do tubo.

Lista de Citação V Documentos não patente [Documento não patente 1] "Fundamentals and Applications of HighFrequency" (Páginas 79 e 80, Tokyo Denki University Press) Sumário da Invenção Problemas a serem solucionados A figura 1 é uma vista plana esquemática para explicar a solda- gem de um tubo soldado por resistência elétrica usando um método que ge- racorrente de indução ao usar uma bobina de indução.

A figura 2 é uma vis- ta em seção transversal longitudinal da mesma.

Uma tira de metal 1 que é um material a ser soldado, enquanto é transportado, é processado por rolos a partir de um estado plano e moldado em um formato cilíndrico em que am- bas as superfícies de extremidade 2a e 2b aqui estão voltadas uma para a outra.

Na última etapa, ambas as extremidades são pressionadas juntas por rolos 4 e entram em contato uma com a outra em uma junta 6. De modo a fundir e unir ambas as superfícies de extremidade 2a e 2b que estão volta- das uma para a outra, uma bobina de indução 3 é proporcionada em uma posição à montante a partir dos rolos 4. Ao fazer com que as correntes de alta frequência fluam através da bobina de indução 3, as correntes 5a e 5b fluem através das extremidades da tira de metal 2a e 2b, as superfícies das extremidades são aquecidas e fundidas por calor joule, e as extremidades são soldadas na junta 6. Aqui, as correntes 5a e 5b que fluem nas extremi- dades da placa de metal 2a e 2b são de alta frequência. Portanto, em virtude de um efeito na pele, as correntes fluem na superfície da tira de metal 1 e tendem a fluir ao longo das extremidades da placa de metal 2a e 2b em vir- tudede um efeito de proximidade (referência ao Documento não patente 1).

Se o comprimento da superfície circunferencial interna da tira de metal dobrada 1 for suficientemente mais longa em comparação à distância entre a bobina de indução 3 e a junta 6, uma vez que a impedância da su- perfície circunferencial interna dobrada em um formato cilíndrico é maior em comparação à impedância da bobina de indução 3 e a junta 6, a corrente tende a fluir através da junta ao longo das extremidades da tira de metal 2a e 2b como descrito acima. Entretanto, em casos onde o diâmetro interno da tira de metal cilíndrica 1 é pequeno e a impedância da superfície circunfe- rencial interna do corpo cilíndrico não é grande, as correntes em direção da junta diminuem, e as correntes tendem a fluir em torno da superfície circun- ferencial interna do tubo. Na técnica relacionada, de modo a inibir o fluxo de corrente em torno da superfície circunferencial interna, como mostrado na vista em seção transversal esquemática da figura 2, um método foi adotado em que um núcleo magnético referido como um "inibidor 7" é inserido no espaço interno da tira de metal cilíndrica 1, de modo a aumentar a impedân- cia da superfície circunferencial interna, e deste modo as correntes em torno da superfície circunferencial interna da tira de metal 1 são inibidas. Adicionalmente, como descrito acima, a corrente, que é inibida de fluir através da periferia interna, flui através das superfícies de extremida- de2ae2bdatirade metal 1. Entretanto, os inventores realizaram medições de temperatura e analises do campo eletromagnético, e como um resultado, como mostrado na figura 3, foi observado, nos fluxos das correntes, não só que algumas correntes retornam em direção da porção de soldagem 6, mas também que uma fração das correntes flui em direção à montante da bobina de indução 3.As correntes que fluem em direção à montante da bobina de indução geram fagulhas ou semelhante nos rolos que são posicionados em uma porção à montante da bobina de indução 3, e há preocupação de que as superfícies de rolos possam ser danificadas ou que o mancal e semelhan- te possam ser danificados.

A presente invenção é realizada em consideração aos problemas acima mencionados, e um objetivo da mesma é proporcionar um aparelho de soldade tubo soldado com resistência elétrica capaz de efetivamente suprimir as correntes que fluem à montante de uma bobina de indução, por um apare- lho tendo uma simples configuração. O aparelho é capaz de fabricar de modo estável o tubo soldado por resistência elétrica em um aparelho de solda de . tubo soldado com resistência elétrica do tipo de indução de calor, em que a indução das correntes é gerada usando uma bobina de indução.

- Solução para o Problema Aspectos da presente invenção são os a seguir.

« (1) Em um aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica de acordo com um aspecto da presente invenção inclui dobrar uma tira de metal em movimento em um formato cilíndrico por rolos, de modo que as extremidades na direção da largura de uma tira de metal estão voltadas uma para a outra. Posteriormente, ambas as extremidades são aquecidas pelas correntes que são induzidas por uma bobina de indução proporcionada em uma proximidade imediata à tira de metal que é dobrada no formato ci- líndrico. Posteriormente, ambas as extremidades são soldadas enquanto ambas as extremidades são trazidas em contato de pressão uma com a ou- tra. Adicionalmente, o aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica inclui: um inibidor que é disposto dentro da tira de metal que é do- brada no formato cilíndrico, o inibidor sendo disposto se estendendo a partir de uma posição à montante para uma posição à jusante com relação a uma posição que a bobina de indução está presente, quando visto ao longo de uma direção de percurso da tira de metal; e uma placa de proteção metálica que é disposta adicionalmente à montante de uma extremidade à montante do inibidor e em uma posição que é adicionalmente à jusante aos rolos — quando visto ao longo da direção de percurso, a placa de proteção metálica incluindo uma porção de furo através do qual a tira de metal dobrada no for- mato cilíndrico passa, e a placa de proteção metálica blindando um fluxo magnético gerado na bobina de indução.

(2) O aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétri- ca de acordo com um aspecto da presente invenção adicionalmente inclui, além do acima descrito (1), um corpo ferromagnético que é disposto em uma posição correspondendo à extremidade à montante do inibidor quando visto ao longo da direção de percurso da tira de metal, a posição sendo periférica da tira de metal dobrada no formato cilíndrico, e a posição se estendendo a ambas as extremidades. Efeitos vantajosos da invenção De acordo com o aparelho de solda de tubo soldado com resis- - tência elétrica de acordo com o aspecto da presente invenção, durante a soldagem por resistência elétrica do tubo, em que a tira de metal em movi- - — mento é dobrada e formada em um tubo e soldada, danos aos rolos ou se- melhante em virtude das correntes que fluem em direção à montante da bo- binade indução podem ser evitados. Assim, é possível se operar de modo estável o aparelho por um período extenso de tempo sem que ocorra a pa- rada do aparelho em virtude de troca dos rolos ou semelhante. Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista plana esquemática mostrando a distribui- çãoda corrente com base em um conceito da técnica relacionada usando uma bobina de indução.

A figura 2 é uma vista esquemática em seção transversal longi- tudinal do aparelho para fabricar o tubo soldado por resistência elétrica mos- trado na figura 1.

A figura 3 é uma vista plana esquemática mostrando a distribui ção da corrente com base em uma análise do campo eletromagnético.

A figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal de um aparelho para fabricar um tubo soldado por resistência elétrica de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 5 é a vista esquemática em seção transversal tomada ao longo da linha A-A da figura 4. A figura 6 é a vista esquemática em seção transversal de um e-

xemplo em que uma placa de proteção é proporcionada de modo a circundar um cilindro à montante da bobina de indução, mostrando um aparelho para fabricar um tubo soldado por resistência elétrica de acordo com outra moda- lidade da presente invenção.

A figura 7 é uma vista esquemática em seção transversal de um exemplo em que um corpo ferromagnético é disposto em um inibidor que é posicionado à montante da bobina de indução como uma vista mostrando um aparelho para fabricar um tubo soldado por resistência elétrica de acordo D ainda com outra modalidade da presente invenção. Descrição das Modalidades - Daqui adiante, as modalidades da presente invenção serão ex- plicadas com referência aos desenhos.

E A figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal mos- trando um aparelho para fabricar um tubo soldado por resistência elétrica da presente modalidade, e a figura 5 é a vista esquemática em seção transver- sal tomada ao longo da linha A-A da figura 4. No aparelho para fabricar o tubo soldado por resistência elétrica da presente modalidade, o tubo é fabri- cado ao realizar uma soldagem por resistência elétrica por um método de indução de calor usando uma bobina de indução para ambas as extremida- desde umatirade metal moldada em um formato cilíndrico. Adicionalmente, a bobina de indução descrita na explicação daqui adiante coletivamente se refere a bobinas de indução, ou seja, um tubo, material de fio, placa ou se- melhante incluindo um bom condutor tal como cobre, que são enroladas em torno de um material a ser aquecido por pelo menos uma vez.

Na presente modalidade, no à montante na direção de percurso da bobina de indução 3 que é a porção de fornecimento de energia, um pla- ca de proteção metálica 8, que inclui uma porção de furo através do qual a tira de metal 1 dobrada em um formato cilíndrico pode passar. A placa de proteção metálica 8 defende o fluxo magnético gerado pela bobina de indu- ção. A placa de proteção metálica 8 é disposta de modo a ser substancial- mente perpendicular à direção de percurso. A indução das correntes que tendem a fluir em direção à montante na direção de percurso do que a placa de proteção 8 pode ser suprimida pela placa de proteção 8.

Mais especificamente, na presente modalidade, na posição cor- respondendo à porção interna da tira de metal 1 que é dobrada em um for- mato cilíndrico, o inibidor 7 é proporcionado se estendendo a partir de à — montante para à jusante na direção de percurso da posição em que a bobina de indução 3 está presente, a bobina de indução 3 sendo a porção de forne- cimento de energia. Adicionalmente, em uma posição que é à montante na direção de percurso do que a bobina de indução 3, e é adicionalmente à R montante na direção de percurso do que a extremidade à montante do inibi- dor7,eé adicionalmente à jusante na direção de percurso do que os rolos - 4, uma placa de proteção metálica 8 é disposta. A placa de proteção metáli- ca 8 inclui uma porção de furo através do qual a tira de metal dobrada em - um formato cilíndrico pode passar. A placa de proteção metálica defende o fluxo magnético gerado pela bobina de indução 3.

Em geral, de modo a evitar que correntes desgarradas fluam a partir da linha de produção ou semelhante, na maior parte dos casos, um núcleo inibidor ou semelhante formado de um corpo ferromagnético é usado. O núcleo inibidor é eficaz de modo a cortar as correntes que fluem em uma direção. Entretanto, como mostrado na figura 3, na produção de tubos sol- dados por resistência elétrica, uma vez que as correntes de alta frequência fluem simultaneamente em cada uma das extremidades da tira de metal 2a e 2b em direções opostas, o núcleo inibidor não pode ser usado. Como mos- trado na figura 3, na produção dos tubos soldados por resistência elétrica, as correntes geradas na tira de metal 1 pela bobina de indução 3 fluem em dois circuitos fechados divididos. Um circuito fechado flui diretamente abaixo da bobina de indução 3 e passa através de uma junta 6, e o outro circuito fe- chado flui em direção à montante da bobina de indução 3. Uma vez que as correntes que fluem em direção à montante da bobina de indução 3 são ge- radas pelo fluxo magnético que é gerado pela bobina de indução 3, se o flu- xo magnético é cortado, as correntes que fluem em direção à montante da bobina de indução 3 diminuem.

Portanto, na presente modalidade, a placa de proteção metálica

8 é disposta em uma posição à montante da bobina de indução 3. Uma vez que a placa de proteção que usa metais tendo boa condutividade tem um efeito de cortar o fluxo magnético gerado pela bobina de indução, a placa de proteção pode cortar as correntes que fluem em direção à montante da bo- binade indução 3. Como o material da placa de proteção 8, metais de baixa resistência tais como uma placa de cobre ou uma placa de alumínio pode ser usada. A espessura da placa de proteção é suficiente desde que seja dotada de diversos milímetros a diversos décimos de milímetros, e a espes- . sura não é particularmente limitada desde que ela seja capaz de manter o formato da placa de proteção. Adicionalmente, no exemplo mostrado na figu- - ra 5, o formato da placa de proteção 8 é um formato retangular. Entretanto, o formato pode ser anular ou qualquer outro formato desde que tenha um for- . mato que seja capaz de cortar os fluxos magnéticos desnecessários. A placa de proteção 8 inclui um formato que tem a porção de furo através do qual a tira de metal 1 dobrada em um formato cilíndrico pode passar. Assim, quan- do a soldagem do tubo soldado por resistência elétrica é realizada ao usar o aparelho para fabricar o tubo soldado por resistência elétrica da presente modalidade, a tira de metal 1 dobrada em um formato cilíndrico pode ser disposta de modo a passar através da porção de furo. Deste modo, o fluxo magnético de à montante da placa de proteção 8 é cortado na posição à montante da bobina de indução 3. Assim, a posição à montante da placa de proteção 8, é possível se evitar que as correntes fluam através da tira de metal dobrada no formato cilíndrico, como mostrado na figura 3, e é também possível se cortar as correntes que fluem através de um cilindro 9 (referência àfigura6) disposto em uma posição à montante em comparação a bobina de indução 3.

Adicionalmente, como no exemplo mostrado na figura 4 ou ou- tras figuras, o tamanho e o formato da placa de proteção 8 são maiores do que os da bobina de indução 3 e são ajustados de modo a cobrir a bobina de indução3 em uma direção de soldagem em uma vista plana. A referida cons- tituição é mais preferível no sentido de que o fluxo magnético em direção à montante na direção de soldagem pode ser efetivamente cortado.

É necessário se ajustar a posição de instalação da placa de pro- teção 8 na direção de percurso da tira de metal pelo menos à jusante do ob- jeto ao qual o fluxo de corrente não é desejado, tal como o rolo disposto à montante da bobina de indução. Entretanto, se a placa de proteção 8 está muito próxima da bobina de indução 3, a placa de proteção 8 corta a maior parte do fluxo magnético que foi gerado pela bobina de indução, que não é preferível por ocasionar uma redução da eficácia de soldagem. A figura 4 mostra um exemplo em que a placa de proteção 8 é instalada substancial- . mente perpendicular à direção de percurso. Entretanto, a presente invenção nãoé limitada a esta constituição, e qualquer instalação pode ser apropria- - damente adotada, desde que seja capaz de cortar o fluxo magnético de à montante da placa de proteção 8. Por exemplo, como no exemplo mostrado . na figura 6, é mais eficiente quando a placa de proteção 8 é instalada de modo a circundar o objeto a ser protegido (isto é, rolo 9 no exemplo mostra- donafigura6)a partir do campo magnético da bobina de indução 3.

O fluxo magnético gerado pela bobina de indução 3 forma um percurso magnético que penetra a superfície da tira de metal 1 e flui em tor- no da periferia da bobina de indução 3, exceto na porção de abertura da tira de metal 1. Adicionalmente, uma vez que uma corrente de Foucault passa através das extremidades da tira de metal 2a e 2b na porção de abertura da tira de metal 1, existe um fluxo magnético passando através das extremida- des da tira de metal 1, e um percurso magnético em que o fluxo magnético diretamente incorreu a partir da porção de abertura entra no inibidor 7. Uma vez que o inibidor 7 usa um corpo ferromagnético tendo alta permeabilidade magnética, o fluxo magnético tende a ser concentrado na porção em que o inibidor 7 está presente. Deste modo, se a placa de proteção 8 é proporcio- nada à montante da bobina de indução 3 e acima do inibidor 7 (isto é, adi- cionalmente para à jusante em relação à extremidade à montante do inibidor 7), a placa de proteção 8 corta o fluxo magnético fluindo na vizinhança da extremidade à montante do inibidor 7, ocasionando uma diminuição do fluxo magnético passando através do inibidor 7, resultando em uma diminuição na eficiência da soldagem. Portanto, na presente modalidade, é preferível que a placa de proteção 8 seja instalada pelo menos adicionalmente à montante em relação à extremidade à montante do inibidor 7.

Adicionalmente, como descrito acima, mesmo quando a placa de proteção 8 é instalada adicionalmente à montante em relação à extremidade à montante do inibidor 7, a placa de proteção pode parcialmente reduzir o fluxo magnético gerado pela bobina de indução 3. De modo a evitar a redu- ção da eficiência em virtude da redução no fluxo magnético, na presente modalidade como mostrado na figura 7, é mais preferível se incluir um corpo ferromagnético 10 que é disposto na posição correspondendo à extremidade à montante do inibidor 7 (fora da abertura formada entre ambas as extremi- - dades opostas da tira de metal) quando visto ao longo da direção de percur- so da tira de metal 1. Adicionalmente, é adicionalmente preferível que o cor- . po ferromagnético 10 seja disposto na periferia da tira de metal 1 dobrada em um formato cilíndrico e na posição se estendendo sobre ambas as ex- tremidades 2a e 2b.

Adicionalmente, é preferível que o corpo ferromagnético 10 use materiais tal como a ferrite ou uma folha de aço elétrico amorfo que apresen- ta uma permeabilidade magnética relativamente alta e uma baixa resistência magnética. Adicionalmente, por forçar o fluxo magnético gerado pela bobina deindução3 a passar através do corpo ferromagnético 10, o fluxo magnéti- co pode ser evitado ser disperso adicionalmente à montante em relação ao inibidor 7. Portanto, a referida constituição tem uma função em que um per- curso magnético retornando ao inibidor 7 é firmemente proporcionada. As- sim, embora uma parte do fluxo magnético que não pode penetrar o corpo ferromagnético 10 alcança a placa de proteção 8, o fluxo magnético da mesma é reduzido. O fluxo magnético reduzido pode então ser substancial mente cortado pela placa de proteção 8. Portanto, é possível se substanci- almente cortar as correntes que fluem em direção de à montante. Adicional- mente, por forçar o fluxo magnético que é gerado pela bobina de indução 3 a passarno corpo ferromagnético 10, a eficiência da soldagem pode ser man- tida substancialmente sem reduzir ainda em comparação ao caso onde a placa de proteção 8 não é proporcionada.

Uma vez que o corpo ferromagnético 10 tem a função que força o fluxo magnético gerado pela bobina de indução 3 a retornar ao inibidor 7, é preferível que a posição de instalação do corpo ferromagnético seja à mon- tante da bobina de indução 3 e acima do inibidor 7 (incluindo uma porção à jusante em relação a extremidade à montante do inibidor). Adicionalmente, uma vez que o corpo ferromagnético facilmente gera calor em virtude de um forte campo magnético se o corpo ferromagnético 10 está muito próximo da bobina de indução 3, é preferível se apropriadamente determinar uma posi- ção de instalação que tende a não gerar calor. Adicionalmente, como o e- xemplo mostrado na figura 6, quando o corpo ferromagnético 10 é instalado - na vizinhança da extremidade do inibidor 7, é mais preferível se dispor o corpo ferromagnético 10 pelo menos acima da extremidade do inibidor 7. - Adicionalmente, em relação à largura do corpo ferromagnético 10, é preferí- vel que a largura seja mais ampla do que aquela da porção de abertura da tirade metal 1 (de modo que se expande através das extremidades opostas da tira de metal). O comprimento do corpo ferromagnético pode ser apropri- adamente determinado de acordo com as dimensões do inibidor 7. Adicio- nalmente, a espessura do corpo ferromagnético 10 não é particularmente definida. Entretanto, é preferível que a posição da superfície externa do cor- poferromagnético seja ajustada para ser maior do que a posição da periferia externa da bobina de indução 3 (isto é, de modo que a distância a partir do eixo do cilindro da tira de metal seja mais longo). Adicionalmente, é preferí- vel que a distância entre o corpo ferromagnético 10 e a tira de metal 1 seja aproximadamente de diversos milímetros. Entretanto, considerando a porção de soldagem ou semelhante, por exemplo, a distância pode ser relativamen- te maior, aproximadamente de diversos centímetros.

Como descrito acima, o aparelho de fabricação de tubo soldado por resistência elétrica de acordo com a presente modalidade tem efeitos vantajosos tal como os a seguir. Ou seja, as correntes que fluem à montante da bobina de indução podem ser cortadas enquanto a redução da eficiência de calor é suprimida, os danos aos rolos que são dispostos à montante da bobina de indução podem ser evitados, e a operação estável do aparelho pode ser também realizada.

Modalidades Modalidade 1 De modo a confirmar os efeitos da presente invenção, testes de confirmação foram realizados.

Nos presentes testes, uma porção de abertu- ra paralela tendo uma largura de 15 mm foi formada em um tubo de aço para um tubo de gás (tubo SGP) tendo o diâmetro externo de 39 mm e a espes- sura de 3 mm.

Posteriormente, a porção inclinada da porção de abertura entre a porção de soldagem e a junta 6 que é estimada foi soldada por pro- cessamento a laser de modo a estar em um ângulo de 3º.

Adicionalmente, - através da disposição como mostrado na figura 4 (a posição da placa de pro- teção é mudada), foi confirmado como o coeficiente de calor nas extremida- - des do tubo de aço que estão voltadas uma para a outra mudaram de acor- do com se a placa de proteção está ou não presente e da posição da placa deproteção.

Adicionalmente, nos presentes testes, a placa de proteção foi usada em que a porção de furo tendo o diâmetro de 50 mm é proporcionada no centro de uma placa de cobre quadrada tendo cada lado de 150 mm e uma espessura de 10 mm e a borda da porção de furo é separada por 6 mm a partirdo tubo de aço.

Inicialmente, sob as condições do Exemplo da invenção 1, em que a placa de proteção foi instalada na posição (a posição que é 400 mm à montante a partir da porção de soldagem e 200 mm à montante a partir da bobina de indução) que está 50 mm à montante a partir do inibidor extremi- dadeàmontante (a posição que está 350 mm à montante a partir da porção de soldagem e 150 mm à montante a partir da bobina de indução), o coefici- ente de calor na junta 6 (indicado pelo numero de referência 6 na figura 1,a porção na qual as extremidades abertas da tira de metal se encontram) foi medida, e um termopar de 50 um K foi soldado às extremidades do tubo de açoem uma posição que está 420 mm à montante a partir da junta, e a tem- peratura foi medida e comparada com o coeficiente de calor na junta 6. Adi- cionalmente, sob as condições do Exemplo inventivo 2 em que um núcleo de ferrite tendo um comprimento de 60 mm, uma largura de 32 mm, e a espes- sura de 40 mm foi instalado em uma posição à jusante a partir do inibidor extremidade à montante como o corpo ferromagnético 10, além da placa de proteção disposto na mesma posição que o Exemplo inventivo 1, testes simi- lares aos acima foram realizados.

Adicionalmente, também na condição de cada exemplo do Exemplo Comparativo 1 em que a placa de proteção não foi proporcionada e apenas uma bobina de indução geral foi proporcionada e o Exemplo Comparativo 2 em que a placa de proteção foi proporcionada no inibidor (a posição que é 40 mm à jusante a partir do inibidor extremidade à montante e 100 mm à montante a partir da bobina de indução), testes simila- - res aos acima foram realizados.

A bobina de indução em que um tubo de cobre resfriado a água V tendo um diâmetro de 10 mm foi enrolada por duas voltas com uma largura de 50 mm foi disposta de modo a ser separada por 150 mm a partir da junta comum espaço de 5 mm a partir do tubo de aço.

Adicionalmente, energia de 15 kW foi proporcionada com uma fonte de energia de 200 kHz em um esta- do de espera, e coeficientes de calor médios a partir de temperatura ambien- te a 800ºC foram calculados.

Neste momento, um núcleo produzido de ferrite tendo um diâmetro de 16 mm e um comprimento de 300 mm foi usado como oinibidor, em que os furos para resfriamento de água de 6 mm são perfura- dos no centro.

Os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 |) EE no Ponto de deredução | de proteção (Distân- 420 mm a partir | no Coeficien- | cia a partir de extre- da porção de te de calor midade à montante soldagem ºC % do Inibidor) amem o eme Comparativo 2

Como é claro a partir da Tabela 1, no Exemplo Comparativo 1 antes de instalar a placa de proteção, a temperatura é aumentada para 65ºC na posição 420 mm a partir da junta. Entretanto, no Exemplo inventivos 1 e 2 em que a placa de proteção foi instalada, calor não foi observado, e, portan- to, foi confirmado que as correntes não fluíram adicionalmente à montante em relação a placa de proteção.

Por outro lado , no Exemplo Comparativo 2 a condição em que a posição de instalação da placa de proteção foi acima do inibidor, o coeficien- te de redução no coeficiente de calor (=100 - <coeficiente de calor em sujeito | de teste > / <coeficiente de calor no Exemplo Comparativo 1> x 100) foi alto, - isto é, 26%. De modo diferente, no Exemplo inventivo 1 em que a posição de instalação da placa de proteção foi separada por 50 mm a partir da extremi- - dade do inibidor, um coeficiente de redução foi cerca de 13%, em que o coe- ficiente de redução foi aprimorado à metade. Adicionalmente, no Exemplo inventivo 2 em que o núcleo magnético foi instalado à montante da bobina de indução, a redução foi cerca de 2%.

Como descrito acima, no aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica de acordo com a presente invenção, é possível se cortar de modo confiável as correntes que fluem para a tira de metal de à montante da bobina de indução, e ao mesmo tempo, os rolos ou semelhante podem ser protegidos a partir de danos em virtude das correntes que fluem à mon- tante da bobina de indução. Adicionalmente, é também possível se suprimir a redução da eficiência da soldagem em virtude da placa de proteção a um mínimo, e foi observado que as correntes que fluem à montante da bobina deindução podem ser efetivamente cortadas.

Aplicabilidade Industrial De acordo com o aparelho de solda de tubo soldado com resis- tência elétrica, a eficiência da soldagem do tubo soldado por resistência elé- trica, que molda a tira de metal em um formato cilíndrico e solda o mesmo, aomesmo tempo em que dobra a tira de metal em movimento, pode ser efe- tivamente aumentada por simples configuração do aparelho. Deste modo, a conservação de energia pode ser realizada ao se suprimir o consumo de energia elétrica. Adicionalmente, em virtude da velocidade da linha poder ser aumentada em caso onde a mesma energia elétrica é entrada, aprimora- mentos na produtividade podem ser realizados, e, portanto, os efeitos indus- trials da mesma são significantes.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA 1 tira de metal 2ae2b: extremidade da tira de metal 3: bobina de indução 4: rolo S5ae5b: corrente - 6 junta Ti inibidor - 8: placa de proteção 9: rolo 10 corpo ferromagnético

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica em que uma tira de metal que está em movimento é dobrada em um formato cilíndrico por rolos de modo que ambas as extremidades na direção da lar- gurade uma tirade metal estão voltadas uma para a outra, e posteriormen- te, ambas as extremidades são aquecidas pelas correntes que são induzidas por uma bobina de indução proporcionada em uma proximidade imediata à tira de metal, e ambas as extremidades são soldadas enquanto ambas as extremidades são trazidas em um contato de pressão uma com a outra, Í compreendendo: - um inibidor está presente o qual é disposto dentro da tira de me- tal que é dobrada no formato cilíndrico, o inibidor sendo disposto se esten- - dendo a partir de uma posição a montante para uma posição a jusante com relação a uma posição a bobina de indução, quando visto ao longo de uma direçãode percurso da tira de metal; e uma placa de proteção metálica que é disposta adicionalmente à montante em relação a uma extremidade a montante do inibidor e em uma posição que é adicionalmente a jusante aos rolos quando visto ao longo da direção de percurso, a placa de proteção metálica incluindo uma porção de furo através do qual a tira de metal dobrada no formato cilíndrico passa, a placa de proteção metálica blindando um fluxo magnético gerado em a bobi- na de indução.

2. Aparelho de solda de tubo soldado com resistência elétrica de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente compreendendo: um corpo ferromagnético que é disposto em uma posição cor- respondendo à extremidade a montante do inibidor quando visto ao longo da direção de percurso da tira de metal, a posição sendo periférica da tira de metal dobrada no formato cilíndrico, e a posição estendendo ambas as ex- tremidades.