Calentamiento por inducción de alta frecuencia en la soldadura de tubos

Alta frecuencia calentamiento por inducción funciona con un mecanismo completamente diferente al de la soldadura por resistencia convencional. En este proceso, una bobina de inducción se coloca a corta distancia delante de los rodillos de presión, rodeando el tubo. El campo magnético alterno induce una corriente eléctrica dentro de la tira de acero, que fluye a lo largo de la superficie exterior y completa su circuito a través de los bordes de la abertura en forma de "V", donde el metal comienza a hacer contacto. Este bucle cerrado de corriente inducida es la clave para lograr una concentración de calor adecuada antes de que el tubo entre en los rodillos de soldadura.

Cómo fluye la corriente de alta frecuencia durante la soldadura

La corriente de alta frecuencia sigue naturalmente el camino de menor resistencia, fluyendo a través del punto donde los bordes de la tira comienzan a tocarse. Cuando los lados internos de los bordes de la tira hacen contacto prematuramente, la mayor parte de la corriente fluye a través de esta estrecha región. Esto puede resultar en un calentamiento localizado excesivo, lo que lleva a estructuras similares a las de fundición, inclusiones de óxido, porosidad y una costura de soldadura interna irregular. Como resultado, se consume más potencia de entrada, la zona afectada por el calor se ensancha y la velocidad de soldadura disminuye.

Lograr una calidad de soldadura óptima

Los mejores resultados de soldadura se logran cuando la zona de contacto de los bordes de la tira de acero es paralela antes de que entren en los rodillos de presión. Bajo esta condición, la corriente se distribuye uniformemente a través de la sección transversal del material, lo que permite una “soldadura por forja” ideal. La junta de soldadura resultante exhibe la máxima resistencia ydefectos internos mínimos. Sin embargo, mantener una alineación paralela perfecta de los bordes es técnicamente un desafío, ya que el tubo tiende a abrirse ligeramente debido a las tensiones residuales en la superficie de la tira durante el conformado.

Técnicas de conformado para un mejor contacto de los bordes

Se han desarrollado con éxito tecnologías de conformado modernas para producir bordes de soldadura paralelos. Antes de que la tira llegue a los rodillos de presión, se le da una forma previa en una sección transversal de tubo casi circular, con la parte superior ligeramente aplanada. Esta geometría se logra mediante el uso de pasadas de rodillos más pequeñas que intencionalmente sobreforman los bordes de la tira. Aunque esta técnica aún no se adopta ampliamente, ya que muchos fabricantes de tubos todavía dependen de los rodillos de soldadura por resistencia tradicionales para minimizar los costos, proporciona ventajas de proceso significativas cuando se utiliza con soldadura por inducción de alta frecuencia.

Preparación y biselado de bordes

Para secciones de tubo más gruesas, se pueden emplear sistemas adicionales de recorte de bordes. Estos utilizan herramientas de corte para biselar los bordes de la tira en un ángulo específico para garantizar que los bordes se vuelvan paralelos justo antes de la zona de presión. Esta técnica ayuda a producir una apariencia más limpia, soldaduras más fuertes y una mayor consistencia en la costura de soldadura

Conclusión: Maximizar el potencial de la soldadura de alta frecuencia

Para aprovechar al máximo las ventajas de la alta soldadura por inducción de alta frecuencia—como mayor velocidad, uniformidad mejorada y calidad de soldadura superior— se debe prestar especial atención a la tecnología de conformado y al diseño de la sección transversal del tubo. La precisión de la alineación de los bordes y el preformado tiene un impacto decisivo en la resistencia mecánica y la apariencia superficial del producto final. Cuando se implementa correctamente, la soldadura por inducción de alta frecuencia ofrece una de las soluciones más eficientes y confiables en la fabricación moderna de tubos.