Индуктор для высокочастотной сварки

Индуктор для высокочастотной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (())749597

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик у"

Ф Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.02.78 (21) 2576136/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 23 К 13/00

В 23 К 31/08

В 21 С 37/12

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27 (53) УДК 621.791..77 (088.8) по делам изввретеиий и открытий

Дата опубликования описания 28.07.80

Ю. Н. Скачко, Ю. H. Кузьмин, В. В. Полухин, Е. А. Пантелеймонов, Д. В. Ромашко и И. А. Маслак

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамейи. институт электросварки им. Е. О. Патона --, -,:,, /

/ / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНДУКТОР ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области производства металлических изделий способом высокочастотной сварки и может быть применено на станах для производства спиральношовных труб, балок, стальных полотнищ и других изделий.

Известные индукционные нагревательные устройства, применяемые для высокочастотной сварки, имеют магнитопровод, заключенный в корытообразный корпус из материала с высокой электропроводностью, и индуктирующую катушку, обхватывающую магнитопровод, либо индуктирующий провод. Указанные элементы, либо некоторые из них, охлаждаются проточной водой. Магнитопровод набран из пластин трансформаторной стали, уложенных параллельно одна другой, и заканчивается полюсными наконечниками. Устройства такого типа располагают симметрично относительно оси сварного шва, вблизи сходящих кромок изделия так, чтобы передний полюсный наконечник магнитопровода находился против очага сварки. Задний полюсный наконечник располагается над зазором между кромками так, чтобы был свободный выход для магнитного потока (11. Эти устройства применяются для сварки изделий, кромки которых расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось сварного шва, например, как при сварке прямошовных труб.

Однако они не могут быть применены для сварки изделий с несимметрично расположенными кромками.

Известен индуктор для сварки тавровых балок, содержащий магнитопровод, набранный из пластин трансформаторной стали, 1о корпус из электропроводного материала и индуктирующий проводник (2J

С целью максимального приближения полюсных наконечников к очагу сварки и достижения равномерного нагрева свари15 ваемых кромок корпус-экран и магнитопровод этого устройства изогнуты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Известная конструкция индуктора не позволяет качественно сваривать целый ряд изделий с несимметричным расположением го кромок относительно оси шва, например спиральношовных труб, листов и лент с косостыковым соединением кромок. Это объясняется тем, что при установке переднего полюсного наконечника магнитопровода в не749597 обходимом положении, обеспечивающем удовлетворительный нагрев свариваемых кромок в месте их соприкосновения, задний полюсный наконечник известных типов индукторов перекрывается одной из свариваемых кромок, что препятствует свободному выходу магнитного потока, приводит к неравномерному. нагреву кромок и снижению КПД.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет обеспечения свободного выхода магнитного потока в зазор между свариваемыми кромками.

Это достигается тем, что пластины трансформаторной стали магнитопровода собраны винтообразно, для чего каждая последующая пластина повернута относительно предыдущей относительно оси, перпендикулярной к плоскости этих пластин и проходящей через пересечение боковых граней магнитопровода.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция индуктора для сварки спиральношовных труб; на фиг. 2 сечение индуктора и свариваемых деталей по переднему наконечнику магнитопровода; на фиг. 3 — сечение индуктора и свариваемых деталей по заднему наконечнику магнитопровода.

Индуктор состоит из медного водоохлаждаемого кожуха 1, индуктирующего проводника 2 и магнитопровода 3. Индуктор расположен так, что пластины трансформаторной стали, из которых набран магнитопровод 3, расположены параллельно поверхности полосы 4, из которой формуется труба, повернута одна относительно другой вокруг оси Х вЂ” Х, перпендикулярной к поверхности пластин магнитопровода 3 и полосы 4 и проходящей через наконечник боковых граней магнитопровода. При этом передний 5 и задний 6 полюсные наконечники магнитопровода обращены в сторону зазора между полосой 4 и трубой 7. Труба 7 формуется из ленты 4 с помощью валков 8 — 10.

Ток, проходящий по индуктирующему проводнику 2, создает магнитный поток, проходящий по магнитопроводу 3 и через зазор между свариваемыми кромками полосы 4 и трубы 6, индуктируя в них сварочный ток.

Угол поворота пластин определяет поворот поверхности переднего наконечника относительно заднего и выбирается таким, чтобы перпендикуляр ON к середине любой из образующих винтовой поверхности магнитопровода, например А,B ь А В z А зВ з, проходил близко к середине зазора между свариваемыми кромками, в любом сечении индуктора. При этом для углов между образуюФормула изобретения

Индуктор для высокочастотной сварки металлических .изделий с несимметричным расположением кромок относительно оси шва, содержащий магнитопровод, набранный из пластин трансформаторной стали, корпус из электропроводного материала и индуктирующий проводник, отличающийся тем,.что, с целью повышения качества сварного соединения за счет обеспечения свободного выхода магнитного потока в зазор меж40 ду свариваемыми кромками, пластины трансформаторной стали магнитопровода собраны винтообразно, для чего каждая последующая пластина повернута относительно предыдущей относительно оси, перпендикулярной к плоскости пластины и проходящей че4> рез пересечение боковых граней магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 396215, кл. В 23 К 13/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 271672, кл. R 23 К 13/00, 1969.

5 О

1$

20 и щими АiB1, А Вz, АзВз винтовой поверхности и их проекциями на поверхность полосы 4 соблюдается соотношение 6q >a4 )

>(4 >с4. Проекции образующих на поверхность полосы 4 параллельны между собой, а точки пересечения их продолжений с поверхностью полосы лежат на одной линии

m — m ь что характеризует винтообразное расположение пластин магнитопровода. Это условие определяется в каждом конкретном случае геометрическими параметрами изделия, например, при сварке спиральношовных труб определяется диаметром трубы, углом схождения кромок, положением магнитопровода и т. д. Корпус индуктора выполнен в соответствии с конфигурацией магнитопровода.

Для увеличения скорости сварки и КПД процесса возможна установка с противоположной стороны изделия второго индуктора.

Предлагаемая конструкция индуктора может быть использована при производстве талстостенных спиральношовных труб большого диаметра с соединением кромок косым стыком, где применение известных конструкций индукторов затруднительно. Это позволит заменить автоматическую дуговую сварку под слоем флюса на высокопроизводительный способ сварки токами высокой частоты.

749597

Составитель Э. Ветрова

Редактор Л. Народная Техред К. Шуфрнч Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4517/9 Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4