Способ регулировки теплового режима высокочастотной сварки прямошовных труб

Способ регулировки теплового режима высокочастотной сварки прямошовных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторь1 изобретения

Г. А, Бунатян и А. Л, Тараев

Всесоюзный научно-исследовательский и и конструкторский институт автоматизации процессов в промышленности (7I) Заввмтель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ПРЯИОШОВНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано при производстве прямошовных труб методом высокочастотной сварки.

Изв стен способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, при котором регулирование осуществляют путем сравнения сигнала фотопирометрического датчика с эталонной величиной. Головку фотопирометрического датчика располагают на таком расстоянии от очага расплавления, при котором он при любых изменениях его размеров в области визирования, изменяет мощность, подводимую к нагревательному устройству, в зависимости от изменений интегрального потока излучения, пропорционального площади очага расплавления (1).

Недостатком данного способа 1,как и других способов, использующих поток излучения нз очага сварки, воспринимаемый фотопирометрическим датчиком) является то, что показания фотопирометрического датчика существенно зависят от множества факторов (дым, пары, воды, выплески металла, заусенцы и выбоины на кромках заготовок и др.), не оказывающих заметного влияния на

5 режим сварки. В результате, стабильность температурного режима сварки ухудшается, понижается надежность регулирования и качество maa. ПроблеIO ма очистки зоны визирования также не решена.

Известен также способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, при котором регулирую15 щий сигнал получают путем непосредственного измерения отклонения точки схождения кромок от установленного положения (2 ).

Недостатком этого способа является то, что для его реализации используется следящее устройство, основная (к тому же подвижная) часть которого должна располагаться достаточно близко от очага сварки, что неблагоприят863249 но сказывается на его надежности и работоспособности. Кроме того, способ характеризуется загрязненностью зоны визирования парами воды, дымом, выплесками металла и т. д. Перечисленные факторы приводят к ухудшению качества регулирования, а следовательно, к нарушениям теплового режима сварки и к . ухудшению качества сварного соединения. 10

Во всех способах, осуществляемых путем воздействия на мощность источника питания нагревательного устройства, в контур регулирования теплового режима входит источник высокочастотной энергии, в значительной мере ограничивая быстродействие системы автоматического регулирования. Это обстоятельство в ряде конкретных случаев оказывается весьма существенным ограничением, затрудняющим автоматическое, управление тепловым режимом высокочас тотной сварки, осуществляемой, как известно, на высоких скоростях.

Известен еще способ регулирования теплового режима высокочастотной сварки прямошовных труб, при котором шунтируют свариваемые кромки на участке между местом подведения сварочного тока и точкой схождения кромок.

При этом сварочный ток протекает по кромкам и шунту, не доходя до точки схождения и так как расстояние до индуктора (или кондуктора) до шунта не меняется, то температура кромок остается постоянной 3 J, Недостатком этого решения является то,что за шунтом происходит остывание кромок, расстояние от шунта до точки схождения при колебаниях последней меняется и вследствие этого иэменяет40 ся время остывания, а следовательно и температура кромок в месте сварки не может быть постоянной, что приводит к понижению стабильности качества сварного соединения по длине трубы.

Цель изобретения — повышение стабильности нагрева свариваемых кромок в точке их схождения.

Цель достигается тем, что в способе регулирования теплового режима зысокочастотной сварки прямошовных труб при котором шунтируют свариваемые кромки на участке между местом подведения сварочного тока и точкой схождения кромок, шунтирование осуществляют 55 индуктором.

На чертеже приведена схема регулирования теплового режима высокочастотной сварки прямошовных труб по предлагаемому способу.

Свариваемая труба 1 движется в направлении,. показанном стрелкой, сварочный ток подводится индуктором 2, вращающиеся контактные ролики 3 уста- " новлены на таком расстоянии от индуктора, чтобы точка 4 схождения кромок при своих перемещениях не доходила до контактов, а сами контакты не сходили с кромок, 5 и 6 — крайние положения точки "схюкдения кромок, 7 — шунт, выполненный в виде дополнительного индуктора, подключенного к вращающимся контактным роликам 3.

В зависимости от условия конкретного агрегата (размеров и положения шовообжимных валков, диаметра трубы и др.) и режима шунтирования точки схождения (полное или частичное) конструк- ция и расположение (охватывающее или внутреннее) шунта могут быть различными. На чертеже шунт 7 для простоты показан в виде одновиткового охватывающего индуктора. Позицией 8 обозначена кривая нагрева кромок.между индуктором 2 и шунтом 7, 9 — кривая остывания кромок между шунтом 7 и точкой 4 схождения, кромок 10

1 кривая нагрева кромок током, наведенным магнитным полем шунта 7, между ним и точкой схождения, кромок 4, 11 — кривая остывания кромок между шунтом 7 и точкой схождения 4, Способ регулирования теплового.режима высокочастотной сварки прямошовных труб осуществляется следующим образом.

Для простоты рассмотрения предполагаем, что происходит полное шунтирование кромок на участке между индуктором 2 и точкой 4. Ток, наводимый индуктором 2 в кромках трубы 1, замыкается через вращающиеся контактные ролики 3 и шунт 7, не доходя до точки

4 схождения кромок, благодаря чему кромки между индуктором 2 и вращающимися контактными роликами 3 нагреваются на этом участке fo по кривой 8 нагрева кромок до Т не зависимо от смеО щения точки схождения 4. За шунтом должно произойти остывание кромок по кривой 9 Остывания кромок, из-за чего при смещениях точки 4 схождения кромок из крайнего положения 5 в положение

6 ее температура изменится на величину <Т что приведет к нестабильности теплового режима сварки и к ухудшению качества шва.

863249

Формула изобретения

Составитель Э. Ветрова

Редактор М. Погориляк Техред Т.Маточка Корректор М. Коста

«Ъ

Тираж 1151 Подписное

БНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7655/20 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В данном способе так шунта 7, выполненного в виде дополнительного индуктора, создает магнитное поле, которое нндуктирует ток в кромках между шунтом и точкой их схождения. Этот ток осуществляет дополнительный подогрев этой части кромок по кривой 10, при этом температура точки схода при ее смещениях от крайней точки 5 до точки 6 изменяется по кривой Il, име- 10 ющей существенно меньший наклон, чем кривая 9 остывания кромок.

В связи с дополнительным подогревом точки схождения током, индуктируемым в кромках магнитным нолем шунта, повышается стабильность температурного режима сварки и качество шва, уменьшается доля брака.

Способ регулирования теплового режима высокочастотной сварки прямошовных труб, при котором шунтируют евариваемые кромки на участке между местом подведения сварочного тока и точкой схождения кромок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности нагрева свариваемых кро» мок в точке их схождения, шунтирование осуществляют индуктором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

У 200060, кл. В 23- К 13/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

1I 520213, кл. В 23 К 13/00, 1974.

3. Патент ФРГ Ф 1069312, кл. 49 Н 31/09. 1966.