[go: up one dir, main page]

SU1171537A1 - Method of local heating of articles and device for effecting same - Google Patents

Method of local heating of articles and device for effecting same Download PDF

Info

Publication number
SU1171537A1
SU1171537A1 SU823467377A SU3467377A SU1171537A1 SU 1171537 A1 SU1171537 A1 SU 1171537A1 SU 823467377 A SU823467377 A SU 823467377A SU 3467377 A SU3467377 A SU 3467377A SU 1171537 A1 SU1171537 A1 SU 1171537A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inductor
width
heating
weld
pipe
Prior art date
Application number
SU823467377A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Иванов
Владимир Леонтьевич Кулжинский
Алла Ивановна Ратникова
Кирилл Павлович Филиппов
Геннадий Васильевич Будкин
Юрий Абрамович Медников
Иван Иванович Сергеев
Юлиан Васильевич Котенжи
Виктор Никитович Негляд
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority to SU823467377A priority Critical patent/SU1171537A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1171537A1 publication Critical patent/SU1171537A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

1. Способ локального нагрев-а изделий, например сварного шва трубы,. включающий непрерьтно- послер овательньй нагрев шва в основном и дополнительном электромагнитных пол х, отличающийс  тем, что, с целью равномерного нагрева сварного шва, дополнительное электромагнитное поле создают посредством петлевого индуктора, ось которого ориентирована по оси шва трубы, при этом ширина плоского индуктора превьш1ает ширину нагреваемой зоны не более, чем в 1,2-1,5раза. 2.Устройство дл  локального нагрева изделий, например сварного шва трубы, содержащее плоский индуктор с индуктирующими и обратньми проо S водниками, отличающ. еес  тем. Что, с целью равномерного нагСО рева сварного шва, оно снабжено йет .левым индуктором, ширина петель которого составл ет 0,5-1 ширины плоского индуктора. . 3.Устройство поп. 2, о т- л и ч аю щ е е с   тем, что, с цепью повышени  КПД индуктора, петлевой индук .тор включен между индуктирующими и ел обратными проводниками ппоского ин00 дуктора. 1. The method of local heating of products, such as pipe weld ,. including continuous posler heating of the seam in the main and additional electromagnetic fields, characterized in that, in order to evenly heat the weld, an additional electromagnetic field is created by means of a looped inductor whose axis is oriented along the axis of the pipe seam, while the width of the flat inductor exceeds the width the heated zone is not more than 1.2-1.5 times. 2. A device for local heating of products, for example, a pipe weld, containing a flat inductor with inducing and reverse proo S pipes, distinguishing. its one That, in order to uniformly weld the welded weld rocket, it is equipped with a left inductor, the width of the loops of which is 0.5-1 of the width of the flat inductor. . 3. Device pop. 2, that is, so that, with the inductor efficiency increase circuit, a loop inductor is connected between the inductors and eaten by the reverse conductors of the inductor.

Description

11 Изобретение относитс  к индукционному нагреву и может быть использо вано при локальном нагреве шва и околошовной зоны пр мошовных и спиральных труб, пластин и подобных изделий дл  термообработки. Цель изобретени  - обеспечение равномерного нагрева сварного шва трубы и повышение КПД индуктора. На фиг. 1 изображен индукционньш нагреватель дл  локального нагрева, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - обмотка индуктора дл  локального нагрева, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - температурные кривые. Нагрев участка 1 шва 2 трубы 3 производитс  р дом установленных оди за другим индукторов. Индуктор 4 (ти индуктора не имеет в данном случае принципиального значени , поэтому показана лись обмотка индуктора) уст новлен напротив шва 2 и его ось совмещена со швом 2. Ширину в индуктирующих витков индуктора выбирают таким образом, чтоб произвести нагрев зоны, ширина с кот рой задана из технологических требов ний, обычно ширина в индуктора в 1,2-1,5 раза превышает ширину с зо ны нагрева в зависимости от зазора между индуктором и изделием. По ходу движени  трубы 3 и по оси шва 2 расположендополнительньй инду тор 5, который имеет вид петли, ось которой совмещена с осью шва. Индукт рукщие проводники 6 индуктора 5 расположены симметрично относительно шва 2 по обе стороны от него и включены встречно. Ширина d петлевого индуктора 5 выбрана не более ширин в индуктирующих проводников индукто ра 4, производ щих основной нагрев, лежит в пределах (0,5-1) с тем, чтоб полоса нагрева, производимого индуктирующими проводниками 6 петлевого индуктора 5, приходиласьна границу участка 1 локального нагрева по его ширине. При прохождении торца 9 труб 3 под индуктором 4 индуцированный в теле трубы ток проходит под индуктирующими проводниками индуктора 4, установленного напротив подлежащего нагреву участка 1 трубы3, интенсивн нагревает участок 1 и замыкаетс  двум  ветв ми по обе стороны от учйс ка 1, Эти ветви при нахождении торца трубы 3 под индуктором 4 симметричны 72 при нагреве швов спирально-шовных труб. При нагреве пр мошовных труб ток, индуктированный индуктирующими проводниками индуктора 4 в участке 1 трубы 3, замыка сь по обе стороны от него токами обратного замыкани , на оси шва 2 не доходит до торца, оставл   эту область недогретой. При дальнейшем перемещении зта область проходит под индуктором 5. Ток, индуцированный на участке 1 нагрева трубы 3 индуктором 5, повтор ет форму индуктора 5 и проходит по, границе участка 1 направо с одной стороны от шва 2 и в районе вершины петли индуктора 5 переходит через шов 2 поперек участка 1 нагрева по другую сторону участка 1 и течет в противоположном направле- НИИ. При прохождении торцовой зоны трубы под индуктором 5 ток в этой зоне течет поперек шва 2 параллельно торцу 9 и проходит именно по области недогрева участка 1 индуктором 4 и вызывает её преимещественный .нагрев . Таким образом, при правильно подобранных энергетических соотношени х между индукторами 4 и 5 нагрев участка 1 в зоне торца 9 выравниваетс . Выравнивание нагрева происходит при нахождении торца в любой точке по длине индуктора 3, ибо во всех этих случа х ток с одной стороны участка 1 нагрева переходит на другую его сторону. Этот переход всегда происходит через зону недогрева в зоне торца 9 трубы 3. При нагреве спирально-шовных труб нагрев на торце резко неравномерный. Со стороны тупого угла, образованного швом с торцом трубы, отмечаетс  перегрев. Со стороны острого угла шва с торцом отмечаетс  недогрев. Ветви тока обратного замыкани  на торце несимметричны . В этом случае также выравнивание нагрева может быть достигнуто пропусканием тока поперек шва с помощью петлевого индуктора, установленного в один р д с производ щими основной нагревиндукторами.- Одновременно с выращиванием нагрева зона 1 локального нагрева на торце 9 применение петлевого индуктора позвол ет повысить эффективность нагрева. Это достигаетс  применением узкого индуктора, т.е. индуктора, ширина которого не превышает 1,2-1,5 ширины11 The invention relates to induction heating and may be used in the local heating of the seam and heat affected zone of straight and spiral pipes, plates and similar products for heat treatment. The purpose of the invention is to ensure uniform heating of the weld pipe and increase the efficiency of the inductor. FIG. 1 shows an induction heater for local heating, a general view; in fig. 2 - the same, side view; in fig. 3 - inductor winding for local heating, general view; in fig. 4 - the same, side view; in fig. 5 - temperature curves. The heating of the section 1 of the seam 2 of the pipe 3 is carried out in series of inductors installed one after another. Inductor 4 (in this case, the inductor is of no fundamental importance, therefore, the inductor winding is shown) is installed opposite seam 2 and its axis is aligned with seam 2. The width in the inductor turns of the inductor is chosen in such a way as to produce a heating zone, the width of which It is specified from technological requirements, usually the width in the inductor is 1.2-1.5 times the width from the heating zone, depending on the gap between the inductor and the product. In the course of the movement of the pipe 3 and along the axis of the seam 2, there is an additional inductor 5, which has the form of a loop, the axis of which is aligned with the axis of the seam. The induction conductors 6 of the inductor 5 are located symmetrically with respect to the seam 2 on either side of it and are turned on opposite. The width d of the looped inductor 5 is chosen to be no more than the widths in the inductive conductors of the inductor 4, which produce the main heating, lies within (0.5-1) so that the heating band produced by the inductive conductors 6 of the looper inductor 5 falls on the border of section 1 local heating across its width. With the passage of the end 9 of the pipe 3 under the inductor 4, the induced current in the pipe body passes under the inductive conductors of the inductor 4, installed opposite the section 1 of the pipe 3 to be heated, intensively heats section 1 and closes with two branches on either side of the account 1, the end of the pipe 3 under the inductor 4 are symmetric 72 when heating the seams of spiral-seam pipes. When the conduit pipes heat up, the current induced by the inductive conductors of inductor 4 in section 1 of pipe 3, closed on either side of it by return-circuit currents on the axis of weld 2 does not reach the end, leaving this region underheated. With further movement of this region passes under the inductor 5. The current induced on the heating pipe section 1 by the inductor 5 repeats the shape of the inductor 5 and passes along the border of section 1 to the right on one side of the weld 2 and in the vicinity of the top of the inductor loop 5 seam 2 across the heating section 1 on the other side of section 1 and flows in the opposite direction of the SRI. With the passage of the end zone of the pipe under the inductor 5, the current in this zone flows across the seam 2 parallel to the end 9 and passes through the underheating area of section 1 by the inductor 4 and causes its preferential heating. Thus, with properly selected energy ratios between the inductors 4 and 5, the heating of the region 1 in the zone of the end 9 is equalized. The heating is equalized when the end face is located at any point along the length of the inductor 3, because in all these cases the current from one side of the heating section 1 passes to its other side. This transition always occurs through the underheating zone in the zone of the end face 9 of the pipe 3. When the spiral-seam pipes are heated, the heating at the end is sharply uneven. On the side of the obtuse angle formed by the seam with the end of the pipe, overheating is noted. From the side of the acute seam angle with the butt, underheating is noted. The branches of the reverse circuit at the end are asymmetrical. In this case, the heating leveling can also be achieved by passing a current across the seam using a loop inductor installed in the same row as the main heaters producing heat. At the same time as the heat grows, the local heating zone 1 at the end 9 uses a loop inductor to increase the heating efficiency. This is achieved by using a narrow inductor, i.e. inductor, the width of which does not exceed 1.2-1.5 width

с зоны нагрева и нагрева границы по зоне с дополнительно током петлевого индуктора 5.from the zone of heating and heating the boundary in the zone with an additional current loop loop inductor 5.

При перемещении трубы под индукторами 4 и 5, установленными вдоль оси шва 2, каждый индуктор производит нагрев, расположенной под ним зоны. Индуктор 4 нагревает зону шириной с . (Характерное распределение температуры в конце нагрева индуктором 4 дано на фиг. 5, крива  7, где по оси ординат отложены значени  температур, по оси абсцисс - рассто ние по ширине нагреваемой зоны перпендикул рно шву 2). В центре зоны с по оси шва 2 значение температуры Т вьппе, чем на границах зоны с- на 10-15%, температура Т . Зона, нагрета  с указанным значением температур, при дальнейшем перемещении проходит под индуктором 5, которьш производит нагрев участков, расположенных под индуктируюшими проводниками индукто- ра 5. За счет того, что расположение этих участков выбрано таким образом, что они наход тс  на границе зоны участка 1 локального нагрева, проис-.. ходит повышение температуры на границе участка 1. В результате, температура распредел етс  по ширине участка 1 более равномерно (крива  8 на фиг. 5). Разница температуры по ширине участка 1 составл ет 2-5%.When moving the pipe under the inductors 4 and 5, installed along the axis of the weld 2, each inductor produces heating, located below the zone. Inductor 4 heats the zone width c. (The characteristic temperature distribution at the end of heating by inductor 4 is given in Fig. 5, curve 7, where temperature values are plotted along the ordinate axis, and the distance across the width of the heated zone perpendicular to the seam 2 is plotted along the abscissa axis). In the center of the zone c along the axis of the weld 2, the temperature value is higher than at the boundaries of the zone — 10–15%, temperature T. The zone, heated with the specified temperature value, with further movement passes under the inductor 5, which produces heating of the areas located under the inductive conductors of the inductor 5. Due to the fact that the location of these sections is chosen in such a way that they are on the border of the area 1 local heating, the temperature rises at the boundary of section 1. As a result, the temperature is distributed over the width of section 1 more uniformly (curve 8 in Fig. 5). The temperature difference across the width of region 1 is 2-5%.

Предлагаемьй способ нагрева может быть осуществлен индукторами, расположенными один за другим, части которых  вл ютс  плоскими индукторами с индуктирующими проводниками, расположенными над всей шириной участка нагрева, другие петлевого типа, преимущественно на последней стадиинагрева (такой вариант нагрева изображен на фиг. 1 и 2). На фиг. 3 и 4 изображен индуктор, который дл  упрощени  конструкции совмещает в себе оба описанных индуктора. Индуктор состоит из двух частей. Часть 10  вл етс  плоским индуктором дл  локального нагрева, часть 11 - петлевым индуктором. Петлевой индуктор I 1 включен последовательно в разрыв между индуктирующими 12 и обратными 13 проводниками плоского индуктора 10. Индуктирующие проводники 14 и 15 петлевого индуктора ориентированы вдоль индуктирующих проводников 12 плоского индуктора 10 и расположены в той же плдскости, что и индуктирующие проводники 12индуктора 10. При необходимости петлевой индуктор может быть выполнен с обеих сторон плоского индуктора 1€.The proposed heating method can be carried out by inducers arranged one after the other, parts of which are flat inductors with inducting conductors located over the entire width of the heating section, others are loop type, mainly at the last stage of heating (such a variant of heating is shown in Fig. 1 and 2) . FIG. 3 and 4, an inductor is shown which, in order to simplify the construction, combines both of the described inductors. The inductor consists of two parts. Part 10 is a flat inductor for local heating, part 11 is a loop inductor. Loop inductor I 1 is connected in series to the gap between inductive 12 and reverse 13 conductors of flat inductor 10. Inductive conductors 14 and 15 of the loop inductor are oriented along inductive conductors 12 of flat inductor 10 and are located in the same area as inductive conductors of 12 inductor 10. If necessary loop inductor can be made on both sides of the flat inductor 1 €.

Труба 3 о{)иентируетс  таким образом , чтобы ее шов 2 был совмещен с осью расположенных один за другим индукторов и начинает перемещатьс  под ними. Часть индукторов  вл етс  плоскими индукторами, ширина индуктирующих проводников которых выбрана в соответствии с шириной с участка 1 нагрева и превышает ширину с участка нагрева (околошовной зоны) н более чем в 1,2-1,5 раза, часть индуторов преимущественно на последних стади х нагрева  вл етс  петлевыми, производитс  нагрев заданного участка при-перемещении трубы под плоским индукторами и дополнительный нагрев при перемещении трубы под петлевыми индукторами. Происходит выравнивание нагрева как по ширине участка, так и по торцам издели .Pipe 3 o {) is ventilated so that its seam 2 is aligned with the axis of the inductors arranged one after the other and begins to move under them. A part of the inductors are flat inductors, the width of the inducing conductors of which is chosen in accordance with the width from the heating section 1 and greater than the width from the heating section (heat-affected zone) more than 1.2-1.5 times, some of the investors mainly in the last stages heating is loopback; a given section is heated by moving the pipe under flat inductors and additional heat is produced when moving the pipe under loop inductors. The heating leveling takes place both along the width of the section and along the ends of the product.

Пример. Проводитс  нагрев пр мошовной трубы диаметром 820 мм с толщиной стенки 12 мм двум  индукторами , установленными соосно один за другим. Первый индуктор плоский с магнитопроводом диаметром 750 мм, ширина паза магнитопровода 120 мм. Питание индуктора осуществл етс  от преобразовател  ОПЧ-500/2,4. Длина индуктора по магнитопроводу 800 мм, число витков 5. Второй индуктор петлевой, его длина 800 мм, ширина 80 мм. Индуктор имеет два витка, один проходит в одном направлении, второй в обратном. Ширина витковExample. The conductor of the conduit pipe with a diameter of 820 mm and a wall thickness of 12 mm is heated by two inductors installed coaxially one after the other. The first inductor is flat with a magnetic core with a diameter of 750 mm, the width of the groove of the magnetic circuit is 120 mm. The inductor is powered by an HRE-500 / 2.4 converter. The length of the inductor along the magnetic conductor is 800 mm, the number of turns is 5. The second inductor is loopback, its length is 800 mm, and the width is 80 mm. The inductor has two turns, one passes in one direction, the second in the opposite. Width of coils

по 20 мм. ton 20 mm. t

Питание петлевого индуктора осуществл етс  через понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 5 от преобразовател  ОПЧ-50й/2,4. Осуществл етс  нагрев зоны шириной 90 мм при скорости перемещени  трубы 2 м/мин до 800-850 С. Достигнута  равномерность температуры по ширине зоны 90 мм не хуже 5%, а при нагреве торца наблюдаетс  небольшой перегрев (50°С) торца в пределах заданной зоны на глубине до 5-10 мм. Такой перегрев  вл етс  допустимым. В пределах заданной зоны в районе торца за исключением описанного перегрева равномерность . температуры не хуже 10%.The loop inductor is powered through a step-down transformer with a transformation ratio of 5 from the HRO-50y / 2.4 converter. A 90 mm wide zone is heated at a pipe moving speed of 2 m / min up to 800-850 C. A temperature uniformity across the width of 90 mm zone is not worse than 5%, and when the end is heated, a small overheating (50 ° C) of the end face is observed within zones at a depth of 5-10 mm. Such overheating is permissible. Within the limits of a given zone in the region of the end, except for the described overheating, uniformity. temperatures not worse than 10%.

U4U4

СWITH

Фиг. гFIG. g

// 2// 2

L/L /

фиг.Зfig.Z

///,/.///, /.

WW

11eleven

//

т 12t 12

Фиг.FIG.

ГR

ri Ггri Gg

Y// Y/Л Y/A Y/Л Y/AY // Y / L Y / A Y / L Y / A

ппpp

фиг. 5FIG. five

Claims (3)

1. Способ локального нагрева изделий, например сварного шва трубы, включающий непрерыв но-последовательный нагрев шва в основном и допол нительном электромагнитных полях, отличающийся тем, что, с целью равномерного нагрева сварного шва, дополнительное электромагнитное поле создают посредством петлевого индуктора, ось которого ориентирована по оси шва трубы, при этом ширина 'плоского индуктора превышает ширину нагреваемой зоны не более, чем в 1,2-1,5 раза.1. A method for local heating of products, for example, a pipe weld, including continuous but sequential heating of the weld in the main and additional electromagnetic fields, characterized in that, in order to uniformly heat the weld, an additional electromagnetic field is created by means of a loop inductor, the axis of which is oriented along the axis of the pipe seam, and the width of the flat inductor exceeds the width of the heated zone by no more than 1.2-1.5 times. 2. Устройство4для локального нагрева изделий, например сварного шва трубы, содержащее плоский индуктор с индуктирующими и обратными проводниками, отличающееся тем, что, с целью равномерного нагрева сварного шва, оно снабжено петлевым индуктором, ширина петель которого 'составляет 0,5-1 ширины плоского индуктора.2. Device 4 for local heating of products, for example, a pipe weld containing a flat inductor with induction and return conductors, characterized in that, for the purpose of uniform heating of the weld, it is equipped with a loop inductor, the loop width of which is 0.5-1 the width of the flat inductor. 3. Устройство по п. 2, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения КПД индуктора, петлевой индуктор включен между индуктирующими и обратными проводниками плоского индуктора.3. The device according to claim 2, with the fact that, in order to increase the efficiency of the inductor, a loop inductor is connected between the induction and return conductors of the flat inductor.
SU823467377A 1982-07-14 1982-07-14 Method of local heating of articles and device for effecting same SU1171537A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823467377A SU1171537A1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of local heating of articles and device for effecting same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823467377A SU1171537A1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of local heating of articles and device for effecting same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1171537A1 true SU1171537A1 (en) 1985-08-07

Family

ID=21021390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823467377A SU1171537A1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of local heating of articles and device for effecting same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1171537A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 461135, кл. С 21 D 1/10, 1975 (прототип). . Авторское свидетельство СССР . №996468, кл. С 21 D 1/10, 1980 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2371459A (en) Method of and means for heat-treating metal in strip form
RU2431946C2 (en) Induction heating device
AU2006215075B2 (en) Induction heating device for a metal plate
US5847370A (en) Can coating and curing system having focused induction heater using thin lamination cores
US4751360A (en) Apparatus for the continuous induction heating of metallic strip
US4017704A (en) Induction heating apparatus and method for using the same
US2448011A (en) Method and apparatus for induction heating of metal strips
RU2105434C1 (en) Induction furnace
US2748240A (en) Induction heating systems
US2401899A (en) Apparatus for treating metal
SU1171537A1 (en) Method of local heating of articles and device for effecting same
JP2007095651A (en) Induction heating apparatus and induction heating method for metal plate
US4843201A (en) Induction heater coupling control by core saturation
US2428303A (en) Induction heating means for gear teeth
US2675461A (en) Method and apparatus for heating metallic wire, bars, and strips
CN100474985C (en) Coil for induction heating of a strip or another elongate metal workpiece
US2468796A (en) Method of and apparatus for dual coil induction heating
US4251705A (en) Inductor for hardening gear teeth
US2655588A (en) High-frequency inductor
US3689726A (en) Scanning type induction heating
US3329591A (en) Method and apparatus for heating metal strip
JP3581974B2 (en) Induction heating device
US3699302A (en) Single turn channel coil
SU1648595A1 (en) Device for heating elongated rolled structural steel members during bending and hardening
SU996468A1 (en) Method for local induction heating of products