Способ контактной стыковой сварки
Иллюстрации
Реферат
с н эП
Союз Советских социалистических
Республик
ОП И
ИЗОБРЕТЕНИЯ р)308620 ®Т©4зСИОММ СВИдВТВЛЬСТву (63) Дополнительное к авт. свид-ву(я)м. к .з
В 23 К 11/04
В 23 К 11/24 (22) Заявлено 110769 (2 () 1346595/25-27 с присоединением заявки М
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150481,Бюллетень ИЯ 14 (53) УДК 621. 791. .762.5(088.8) Дата опубликования описания 15.04.81 (72) Авторы изобретения
Н.П. Глуханов, В,Н, Богданов и Б.В. Журавлев (73) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ
Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, преимущественно труб большого диаметра для магистральных газо- и нефтепроводов.
Известна контактная стыковая сварка оплавлением с подогревом, в процессе которой переменный ток промышленной частоты подводится через трансформатор к концам свариваемых труб.
Однако при сварке труб большого диаметра обычные способы сварки требуют сравнительно высокой мощности и ввиду большой зоны разогрева приводят к значительному гратоооразоваHHN °
Цель изобретения - повысить производительность и качество сварки. для этого в процессе предварительного подогрева ток по свариваемым кромкам при отсутствии контакта между ними пропускают в направлении,. параллельном плоскости стыка. При этом происходит поверхностный нагрев заготовок. Процесс оплавления производят при пропускании тока по свариваемым заготовкам параллелт но оси трубы.
Предлагаемый способ поясняется фиг. 1-5.
При использовании в качестве ис. точника питания двух однофазных трансформаторов один торокдальный трансформатор 1 размещен вне трубы
2 (см. фиг. 1), а другой трансформатор 3 — внутри нее. Согласно одному варианту в процессе подогрева первичные обмотки трансформаторов включают согласно, а при оплавлениивстречно.
По другому варианту (см. фиг. 2) внутри тРУбы 2 размещена медная шина 4, замыкающая кромки труб в период подогрева и отключаемая в период оплавления.
Возможно применение токов различной частоты, например повышенной частоты для подогрева и проввааленной — для оплавления.
При осуществлении предлагаемого способа при помощи двух трансформаторов (см. фиг. 1) концы их вторичных обмоток поСредством прижимных устройств плотно прижимаются к стенкам труб по всей окружности, обеспечивая надежный контакт. Многовитко,вые первичные обмотки трансформато308620. ров могут быть включены согласно и встречно.
При согласном включении первичных обмоток ЭДС индуктирования во вторичных обмотках трансформаторов ,складываются, и по цепи, состоящей из двух вторичных обмоток и свариваемых торцов труб, протекает ток, как показано на фиг. 3. При этом ток .протекает по тонкому слою металла на торцах труб, толщина которого даже при частоте тока 50 Гц при нагреве ниже точки Кюри равна нескольким миллиметрам. Поэтому плотности тока в этом слое очень велики и .температура его быстро повышается до температуры магнитных превращений. При температуре Кюри сталь переходит в парамагнитное состояние и толщина слоя, по которому протекает ток, составляет для частоты 50 Гц 90 мм, а при частоте 2500 Гц глубина проник- 20 новения тока составляет 10 мм. Выбор частоты тока определяется толщи- .. ной стенки трубы или полосы иэ расчета обеспечения минимального времени нагрева и максимального электрическо- 25 го и термического КПД
После достижения требуемой температуры первичные обмотки трансформаторов переключаются на "встречные" соединения. При этом в контуре, составленном иэ двух вторичных обмоток и торцов свариваемых труб, сумма индуктированных ЭДС равна нулю и ток 1см. фиг. 4) протекать по этому контуру не будет. Но мехСцу свариваемыми кромками двух труб будет напряжение, равное ЭДС одной из вторичных обмоток трансформаторов. Одновременно с переключением свариваемые трубы начинают сводить до соприкосновения, и через место контакта труб 4О начинает протекать ток, вызывающий дальнейший нагрев торцов и их оплавление (схема протекания тока дана на фиг. 4). При этом по вторичной обмотке каждого трансформатора про- 45 текает вдвое меньший ток, чем ток в свариваемых трубах.
При осуществлении предлагаемого способа возможна замена одного трансформатора приспособлением в виде медных шин 4 (см. фиг. 2), соединяющих кромки труб в период подогрева, в результате чего ток протекает по свариваемым торцам как показано на фиг. 5, а и б.
Формула изобретения
1. Способ контактной стыковой сварки, преимущественно труб большого диаметра, при котором свариваемые заготовки подключают к источнику питания и перед оплавлением производят предварительный подогрев свариваеьых кромок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки, осуществляют предварительный поверхностный подогрев свариваемых кромок при отсутствии контакта между ними и пропускании тока по кромкам в направлении, параллельном плоскости стыка, а оплавление производят при пропускании тока по свариваемым заготовкам параллельно оси трубы.
2. Способ по п. 1, О т л и ч а юшийся тем, что при использовании в качестве источника питания двух сварочных трансформаторов поверхностный подогрев производят при согласном включении первичных обмоток трансформаторов, а оплавление при их встречном включении, при этом один из трансформаторов располагают внутри трубы, а другой — вне ее.
3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что поверхностный подогрев свариваемых кромок производят путем замыкания внутренних поверхностей свариваемых заготовок токопроводящей шиной, которую отключают при переходе на оплавление.
4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что при переходе от подогрева к оплавлению изменяют частоту тока, например при согласном включении трансформаторов их питание производят током повышенной частоты, а при встречном— промышленной частоты.
Составитель Т. Арест
Редактор М. Кувнецова Техред И.Асталож Корректор С. Шекмар
Заказ 2214/1 Тираж 1148 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", з . Упйород, ул. Проектная „ 4