Способ высокочастотной сварки изделий типа "поверхность- ребро

 

аю (ю

СОКИ СОВЕТСНИХ

OWNS Ю

РЕСПУБЛИН

МБП .В 23 К 13/00 В 23 К 13 08

rOCNAPCTBEHHblA КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.0%6 ЫТИЙ

ОПИСАНИЕ:.ИЗОБРЕТЕНИ Ф,"„;;,, ;" . ц И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ @@@И ц(И источнищ литвак (21 ) 34057-04/25-27 (22) 12 ° 03..82. (46) 15.08.83. Бюл. Р 30 (7Я ) К.П. Филиппов, В.Г. Болтин

И В.Н. Иванов (71 ) Всесоюзный научно-исследователь-. ский,:.проектно-конструкторский и технологический. институт токов высокой частоты им. В.П. Вологдина (53) 621.791.77 (088.8 ) (56) 1. tUaMos A.Н. и др. Высокочастотная сварка металлов. Л., "Машиностроение", 1977, с. 42-44.—

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 346055, кл. В 23 К 13/00, 1971 (прототип ). (54 ) (57 ) СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ .ТИПА "ПОВЕРХНОСТЬРЕБРО", при котором свариваемые элементы нагревают токами. высокой частоты, выравнивают температуру элемечтов в зоне сварки за счет дополнительного нагрева "поверхности" и производят обжатие, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и упрощения процесса сварки, дополнительный нагрев "поверхности" осу.-. ществляют увеличением протекающего по "поверхности" тока ва счет ре: зонанса токов в колебательном контуре, для образования которого параллельно нагреваемой поверхности Я подключают конденсаторную батарею.

1034863

Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано для изготовления замкнутых и незамкнутых. профилей спирального и продольного оребрения . труб и в других случаях приварки ребра к поверхности.

Известно способы высокочастотной контактной сварки,. Эти способы сварки заключаются в том, что свариваемые изделия подают к месту сварки под острым углом друг к другу, нагревают током высокой частоты и осаживают. Ток выс. Окой частоты подводят к свариваемым элемен там с помощью контактов, приклады-. ваемых к их поверхности в непосредственной близости от точки сварки. . Ток высокой частоты, протекая по свариваемым элементам, производит их нагрев t 1 .

Недостатком способа является то, что при сварке несимметричных иэделий типа "поверхность-ребро" невозможно достичь равномерного нагрева свариваемых элементов в силу" разных условий их нагрева и отвода тепла в ненагретые участки изделий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ высокочастотной сварки типа "поверхность-ребро", при котором свариваемые элементы нагревают токами высокой частоты, выравнивают температуру элементов в зоне сварки за счет дополнительного нагрева "поверх ности" и производят обжатие 2), Дополнительный нагрев осуществляют с помощью узкой шины, являющейся частью токоподвода к ребру и расположенной в зазоре между поверхностью и ребром вблизи участка по-. верхности и включенной последовательно в цепь сварочного тока. Узкая шина играет роль индуктирующего элемента и наводит на участке поверхности ток, который дополнитель-. но нагревает этот участок (2) .

Недостатком укаэанного способа и устройства для высокочастотной сварки является сложность способа, связанная с необходимостью размещения в весьма узком зазоре дополнительных элементов для перераспредел ния нагрева, которые снижают надеж. ность устройства и приводят к дополнительному расходу электроэнергии.

Цель изоеретейия — снижение рас.-. хода электроэнергии, упрощение и повышение надежности способа и уст" ройства за счет исключения иэ зазора между свариваемыми иэделиями индуктирующего элемента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу высоко- .

30 частотной сварки изделий типа "поверхность-ребро", при котором свариваемые элементы нагревают токами высокой частоты, выравнивают температуру элементов в зоне сварки за счет дополнительного нагрева "поверхности" и производят обжатие, дополнительный нагрев "поверхности" осуществляют увеличением протекающего по "поверхности" тока за счет резонанса токов в колебательном контуре, для образования которого .параллельно нагреваемой поверхности подключают конденсаторную батарею.

На фиг. 1 представлено устройство для сварки по предлагаемому способу, общий вид, на фиг. 2 — векторная диаграмма токов и напряжения в сварочной цепи.

"Певерхность" 1 и ребро 2 ðàñположены под углом друг к другу.

На некотором расстоянии от точки

3 их соприкосновения расположены контактные электроды 4 и 5, с помощью которых к свариваемым элементам 1 и 2 подводится ток высокой частоты. Между контактным электро-дом 4, установленным на "поверхности" 1, и сварочным валком 6 подключена конденсаторная батарея 7, которая вместе с индуктивностью нагреваемого участка "поверхности" 1 от контактного электрода 4 до точиа трубе - на расстоянии -168 мм от

65 ки 3 схода кромок образует колебательный контур. Ток, протекаю35 щий по ребру 2-3р, доходит до точки схода 3 и разветвляется на две ветви. Одна ветвь тока .1 протекает через конденсаторную батарею, другая II, течет по."поверхности". Пара40 метры конденсаторной батар и 7 подбираются таким образом, чтобы величина тока. 3z была достаточной для выравнивания температуры элементов

1 и 2 у точки схождения 3. увеличение тока I> по сравнению с током

45 достигается за счет резонанса токов.в образованном колебательном контуре. Взаиморасположение векторов тока и напряжения на элементах схемы показано на векторной

50 диаграмме. Напряжение, приложенное к контактам U, получено как вектор- ная сумма напряжений на "поверхности" 0 и ребре Ор . Ток на "поверхности" I> равен векторной сумме в

55 ребре lp и в конденсаторной батарее l и его величина может быть су щественно увеличена по сравнению с жохом в ребре.

° Юв

Пример . На лабораторном стенде проводят приварку ребра тол.щиной 6 мм к трубе диаметром 60 мм со скоростью сварки 20 м/мин. Контакты установлены на ребре на расстоянии 60 мм от точки схода, а

1034863

СосФавитель Э. Ветрова

Редактор Н. Кнштулинец Техред.А.Вабинец Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5721/13 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 точки схода. Выравйивание нагрева трубы и ребра производят за счет увеличения тока по свариваемой поверхности трубы. Для этого образован колебательный контур, состоящий из конденсаторной батареи емкостью

0,15 мкФ, подключенный к контакту установленному на поверхности, и сварочным валкам установленным на ребре, .и индуктивной ветви, в качестве которой использована нагреваемая зона трубы. Напряжение на контактах от источника питания составляет 580 В, мощность, потребляемая от источника питания 380 кВт.

Достигнуто удовлетворительное выравнивание температуры трубы и ребра у точки сварки, качество сварного соединенйя хорошее.

Использование изобретения позволяет существенно упростить процесс сварки. Это обусловлено исключением из зазора между поверхностью и ребром. величина которого обыч5 но мала, традиционных устройств, служащих для перераспределения тока между ребром и поверхностью. 3а счет этого таже повышается надежность процесса, сокращаются простои оборудования, связанные с необходимостью точной настройки и замены выравнивающих ток устройств : при выходе их иэ строя. Отсутствие

-выравнивающих ток устройств обуславливает и исключение потерь в них. от прохождения:по ним тока. Эти потери составляют обычно величину до

10% от потребляемой мощности.