Способ высокочастотной стыковой сварки

Способ высокочастотной стыковой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (6,1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040180 (2!) 2864837/25-27 (51)M К . с присоединением заявки М— (23) Приоритет

В 23 К 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301281 Бюллетень Н948 (53) УДК621. 791.. 77 (088. 8) Дата опубликования описания 30.12.81 (I

Г

1

1 с

) ( (72) Авторы изобретения

В.А. Пейсахович и П. A. Парадня (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАР КИ

Способ относится к высокочастотной стыковой сварке металлических изделий, например труб, и может быть использован в энергетической, судостроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ высокочастотной стыковой сварки, при котором торцы деталей устанавливают с зазором, нагревают их токами высокой частоты с помощью нагревательного устройства и осаживают, Известный способ обеспечивает получение сварных соединений высокого качества. При правильном выборе частоты сварочного тока на торцах свариваемых труб образуется тонкая пленка расплавленного металла, окислы и включения удаляются из зоны сварки при осадке. Образующийся при этом 20 град значительно меньше, чем при других известных способах сварки, и не снижает качества соединения f1) .

Недостатком известного способа является то, что он применим только с поворотными стыками, т.е. когда свариваемые детали приводятся во вращение вокруг продольной оси в процессе сварки. Объясняется это тем, что при нагреве труб за счет авто- ЗО концентрации тока высокой частоты наблюдается принципиальная неравномерность распределения энергии по периметру трубы. В зоне подвода контактов поверхность торцев практически не нагревается, а нагрев имеет место на участках периметра трубы, находящихся посередине между контактами. Для достижения равномерного распределения энергии и получения сварного соединения высокого качества необходимо вращение труб относительно токоподводов. При постоянной угловой скорости равномерность нагрева достигается независимо от распределения энергии в статическом состоянии.

Существует значительная номенклатура изделий, которые не могут быть приведены во вращение. Это, например, трубы в виде змеевиков, различного рода гнутые изделия и т.п.

Цель изобретения - расширение области применения способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе высокочастотной стыковой свархи, при котором торцы деталей устанавливают с зазором, нагревают их токами высокой частоты и осаживают, в процессе нагрева осу893462 щестнляют колебательные перемещения нагревательного устройства на угол не менее 180 в плоскости снариваемого стыка, а величину сварочного тока изменяют пропорционально абсолютной величине скорости колебательного движения.

Невозможно обеспечить равномерность нагрева торцов труб при неравномерном распределении. энергии по ее периметру и непостоянство угловой скорости перемещения токоподводов. Этим объясняется необходимость изменения сварочного тока.

На фиг.1 изображена схема колебательного движения токоподводов относительно свариваемых труб; на фиг.2 — 15 распределение энергии по периметру стыка свариваемых труб, где Q - удельная энергия на поверхности стыка труб, угловая координата точки на торце труб; кривая ) — распределение энер- Щ гни для случая статического положения нагревателя относительно стыков труб, кривая П вЂ” распределение для случая колебательного движения токоподводов по гармоническому закону на угол ==180, кривая 1 — распределение энер" гпи для случая колебательного движения токоподводов по гармоническому закону на угол f =180 и регулирования сварочного тока пропорционально абсо- З лютной величине угловой скорости колебательного движения.

Сварка неповоротных стыков труб по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Подлежащие сварке трубы 1 устанавливаются в рабочее положение с зазором между торцами. На концы труб с помощью скользящих контактов 2 и 3 подводится высокочастотный сварочный ток и начинается колебательное перемещение40 токоподводов на угол . При этом сварочный ток в процессе сварки регулируют пропорционально скорости углового перемещения токоподводов,.что позволяет получить равномерное распределение 45 энергии по периметру стыка (фиг.2, кривая Й ).

После достижения на торцах сварочной температуры ток выключается, прекращается колебательное движение, произ о водится осадка труб в осевом направленни. Сварное соединение извлекается из нагревателя.

Способ опробован в лабораторных условиях на макете прн сварке труб иэ стали 12Х МФ диаметром 32 мм с толщиной стенки 6 мм.

Режим сварки. следующий: частота сварочного тока 440 кГц, время сварки

6 с, мощность генератора колебательная

75 кВт число колебаний нагревателя

6-7, угол поворота 220-230, характер изменения угловой скорости и регулирования сварочного тока - синусоидальный, качество сварного шва — хорошее, величина внутреннего грота — 2 мм.

Предлагаемый способ позволяет получать сварные соединения неповоротных стыков труб иэ широкого сортимента марок стали ° Сварные соединения обладают высоким качеством.

Использование предлагаемого способа позволит расширить области применения высокочастотной сварки.

Экономический эффект может быть получен, например, за счет повышения надежности работы сварного соединения в. котлоагрегатах, путем сокращения аварийных остановок котлов.

Формула изобретения

Способ высокочастотной стыковой сварки, при котором торцы деталей устанавливают с зазором, нагревают их токами высокой частоты с помощью нагревательного устройства и осаждают, отличающийся тем, что, с целью расширения области. применения способа, в процессе нагрева осуществляют колебательные перемещения нагревательного устройства на угол не менее 180 в плоскости свариваемого стыка, а величину сварочного тока изменяют пропорционально абсолютной величине скорости колебательного движения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беннет Э. Эффект близости и его применение, "Ггапьэсй!опт of the American Institute of Electrical EngIneers". т.51, М 3, 1932 (прототип).

89 3467.

УР иг г

Составитель 3.Ветрова

Техред A. Бабинец Корректор М.Шароши

Редактор A.Âëàñåíêo

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 11336/16 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобреТений и открытий

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