На этих станах кромки сформованной в трубу заготовки нагреваются и свариваются. Далее производят редуцирование и калибровку трубы.
Станы для электросварки труб выполняют одни и те же технологические операции и различаются только по способу нагрева кромок. Так, на этих станах производят сварку: радиочастотную (ток радиотехнической частоты подводится как контактно, так и индуктивно); сопротивлением переменным током (контактный подвод тока с частотой 150—450 гц) индукционную (токами высокой частоты); сопротивлением постоянным током и дуговым нагревом кромок неплавящимся электродом.
Контактной электросваркой с нагревом кромок сваривают трубы диаметра 6—630 мм и толщиной стенки 0,5—8 мм, используемые главным образом в качестве конструкционных (до диаметра 168—219 мм) и нефтегазопроводных (диаметра более 114 мм). Очевидные преимущества этого метода —резкое расширение возможностей в трубоэлектросварочном производстве с точки зрения материалов, значительное увеличение скорости сварки уменьшение грата, возможность сварки труб из горячекатаной полосы, все это сделало целесообразным перевод большого числа действующих трубоэлектросварочных станов на сварку токами высокой частоты. Большинство из вновь введенных в эксплуатацию трубосварочных установок имеет высокочастотное сварочное оборудование.
Нагрев кромок и сварка трубной заготовки токами высокой частоты. Применение тока частотой 450—500 кгц для сварки труб основано на том, что ток при этой частоте идет не по пути наименьшего сопротивления, а по пути наименьшей индукции. Ряд физических явлений, связанных с протеканием токов высокой частоты, позволяет осуществлять чисто поверхностный нагрев при выделении энергии в весьма тонком слое металла, лежащем на свариваемых поверхностях. Подвод высокой частоты к кромкам трубной заготовки осуществляется двумя способами: контактным и индукционным. При контактном методе сварки ток, подводимый к сформованной трубной заготовке, имеет два основных направления в цепи нагрузки.
При радиочастотной сварке труб электрический ток, проходящий по кромкам трубной заготовки, благодаря эффекту близости и поверхностному эффекту концентрируется непосредственно на соединяемых поверхностях. С увеличением частоты тока эффект близости и поверхностный эффект усиливаются, вследствие чего обеспечивается максимальная концентрация тока на кромках трубной заготовки.
Сварка труб токами радиотехнической частоты характеризуется высокой степенью концентрации энергии при нагреве металла. Нагрев осуществляется за десятые или даже сотые доли секунды.
Виды брака при производстве электросварных труб:
1. Поперечные трещины в сварном соединении, вызванные недостаточным нагревом металла в процессе сварки или незначительной величиной давления в сварочном узле.
2. Смещение кромок трубной заготовки при сварке. Причиной смещения кромок являются: биение сварочных валков в вершинах калибра; несимметричная настройка сварочных валков относительно продольной оси трубы, в результате чего шов в процессе сварки попадает под бурт одного из сварочных валков; неравномерный нагрев кромок и неудовлетворительная настройка формовочного стана.
3. Вмятины на поверхности трубы, образующиеся в результате налипания металла на валки.
4. Выход трубы из допусков по наружному диаметру. Причиной этого является неправильная настройка валков калибровочного стана или неправильный расчет ширины ленты для трубы данного размера.
5. Поджоги на поверхности трубы (при контактном способе подвода энергии). Причиной поджогов могут быть неверная заточка и установка вольфрамовых контактов на трубной заготовке, а также налипание на контакты металлической пыли.
При работе необходимо соблюдать следующие дополнительные правила техники безопасности:
1) у барабана моталки ограждение изготавливается из густой сетки во избежание травмирования рабочих разлетающимися концами порезанной ленты;
2) запрещается находиться во время работы стана между его приводной и рабочей сторонами;
3) запрещается направлять по ходу ленту в валки стана руками или каким-либо инструментом (клещами, вилками). Подправлять конец ленты можно только в том случае, если стан выключен;
4) стыкосварочная машина имеет соответствующее ограждение для защиты от разлетающихся искр при сварке;
5) зачищать формующие или вертикальные валки можно лишь против вращения и только при помощи приспособления;
6) извлекать «нагар», образовавшийся между электродами, можно только при отключенном стане;
7) съем и уборка грата должны быть механизированы. Оттягивать стружку наружного грата можно только металлическим крючком (в момент снятия грат имеет температуру 800—900 °С);
8) вдоль стана устанавливается ходовой настил. В районе сварочного узла пол и плита стана должны быть покрыты изолирующими ковриками;
9) высокочастотные установки для сварки труб должны иметь предохранительные устройства для защиты работающих от вредного влияния электромагнитных волн высокой частоты.
