Способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров

Способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т;: яясъ1 дс „„

- " ттТИЬ ° с: "., т „; б л, ., к....я -Союз Соеетсккх

Соцналнстнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.02,75 (21) 2101813/27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 27.12.76 (51) М. Кл.з В 23К 13/00

1осуаерственный комитет

Совета Мнннстров СССР ло делам изобретений . н открытий (53) УДК 621.791.77 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Пейсахович (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА НЕСКОЛЬКИХ КОЛЬЦЕВЪ|Х КОНТУРОВ

Изобретение относится к области высокочастотной сварки металлических изделий и может быть использовано, например, при вварке труб в трубные доски.

Известны способы для высокочастотной сварки металлических деталей, имеющих несколько близко расположенных друг к другу отверстий с трубчатыми элементами, вставленными в эти отверстия. Эти способы основаны на сварке с помощью индукционного 1О нагрева токами высокой частоты одного контура с последующей перестановкой индуктора для сварки следующего контура, т. е. на принципе последовательной сварки всех контуров один за другим (1). 15

Недостатком способов является относительно низкая производительность, так как за одну операцию сваривается только один контур.

Известен способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых конту- 20 ров, при котором в каждом из нагреваемых контуров индуктируют ток, нагревающий контур до заданной температуры (2).

В случае, когда нагреваемые кольцевые контуры расположены достаточно далеко 25 друг от друга, не вызывает затруднений одновременный нагрев до сварочной температуры нескольких контуров.

Прп достаточном удалении отверстий друг от друга токи, ицдуктпруемые в этих конту- ЗО рах, не влияют друг на друга, и каждый из них нагревается равномерно.

В случае, если контуры расположены близко друг к другу, то появляется взаимодействие между токами, При этом, если индукторы над соседними контурами включены согласно, т. е. фазы колебаний между токами равны нулю, токи в перемычках между контурами складываются, что приводит к усилению нагрева участков этих контуров, наиболее близко расположенных друг к другу, без усиления нагрева на остальных участках. В результате наблюдается неравномерность нагрева по периметру каждого из контуров. Аналогичная картина будет иметь место и в случае встречного включения индукторов, т. е. при сдвиге фаз между токами в соседних контурах, равном 180 . Но в этом случае на участках контуров, расположенных наиболее близко друг к другу, будет наблюдаться недогрев.

Цель изобретения — создание способа одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров, преимущественно при вварке труб в трубные доски, обеспечивающего равномерный нагрев кромок свариваемых контуров независимо от расстояния между соседними отверстиями.

Сущность способа заключается в том, что в соседних контурах, подлежащих сварке, индуктируются токи с разностью фаз от 60 до

1200, За счет подбора величины сдвига фаз в этом интервале можно практически ликвидировать взаимодействие токов, пндуктпрованных в соседних контурах, либо обеспечить благоприятный эффект от их взаимодействия, На фиг. 1 показан поперечный разрез сварпваемых деталей с расположенными над свариваемымп кромками нндукторамп; на фиг. 2 — один из вариантов реализации предлагаемого способа; на фиг. 3 — кривые распределения в один из моментов времени плотности тока, индуктпрованного в свариваемых деталях при различных значениях сдвига фаз

rp между токами, индуктируемыми каждым из индукторов (фиг. За — ran=0, фпг. Зб — р=

=180, фиг. Зв — ср=90 ), где: 1 — деталь с отверстиями; 2 — трубчатые элементы, свариваемые с деталью 1; 3— индуктор; 4 — сварочный трансформатор; 5— конденсатор; 4 — плотность тока, индуктированного в кромках 1-м индуктором; 4 — плотность тока, индуктированного в кромках 2-м индуктором; i* — суммарный ток в кромках.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В свариваемых кромках деталей 1 и 2 с помощью индукторов 3 индуктируют токи, нагревают их до сварочной температуры. С помощью подбора величины емкости конденсаторов 5 обеспечивают сдвиг фаз между токами в каждом из индукторов. При отсутствии сдвига фаз между токами каждого индуктора (фиг. За) происходит сложение токов, индуктированных на перемычке между отверстиями в детали 1, и, как следствие, перегрев тех участков кромок соседних отверстий, которые ближе всего находятся друг к другу (участок АВ). При сдвиге фаз между токами 4О каждого индуктора ср=180 (фиг. Зб) происходит вычитание токов на перемычке между отверстиями и, как следствие, ослабление нагрева кромок на участке АВ.

В случае, когда, согласно данному способу, обеспечивают сдвиг фаз между токами соседних индукторов больший нуля, но меньше

180, влияние индуктированных в каждом контуре токов друг на друга ослабляется.

В частности, прп сдвиге фаз на 90 (фиг.Зв) практически отсутствует взаимодействие между токами, наведенными соседними индукторами, и обеспечивается равномерность сварки по периметру всех контуров прп одновременной работе обоих пндукторов.

Отклонение сдвига фаз от этой величины в пределе 30 незначительно ухудшает равномерность нагрева при сварке и может быть допущено.

Формула изобретения

Способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров, преимущественно при вварке труб в трубные дос" ки, при котором в каждом из нагреваемых контуров индуктируют ток, нагревающий контур до заданной температуры, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения взаимодействия токов, индуктируемых в соседни контурах для повышения равномерности на ° грева, в соседних нагреваемых контурах ин. дуктируют токи с разностью фаз от 60 д

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Патент ГДР № 46515, кл. 21Н 29/Зо, 1966.

2. Лозинский М. Г. Промышленное применение индукционного нагрева. М., 1958, стр. 435.

Составитель Э. Ветрова

Редактор С. Микулицкая Техред Н. Ханеева

Корректоры: Л. Брахнина и 3, Тарасова

Заказ 2763/!2 Изд. № 1838 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2