SU599940A1 - Способ высокочастотной сварки труб - Google Patents

Description

ры и обжимают. Дол  тока, замыкающегос  по внутренней поверхности заготовки, невелика благодар  наличпю феррнта 2. Ферритный стержень разогреваетс  за счет потерь на вихревые токи и гистерезис, поэтому стерл ень непрерывно охлаждают водой, омывающей его поверхность. Дл  прохода воды необходимы капалы внутри стержн , а также зазор меладу наружной поверхностью стержн  и стенкой трубной заготовки. Кроме ю того, материал стержн  хрупок, поэтому недопустнмо касание стержн  и стенок заготовки. Бследствие хрупкости материала ферритных стержней невозможно применение стержней диаметром менее 3-5 мм.15 Таким образом, недостаток известного способа состоит в том, что качество сварного соединени  снижаетс  вследствие остановок сварки нри иоломке ферритного стержн , а также из-за наличи  значительного зазора между 20 ферромагнитным сердечником и стенкой трубной заготовки. Зазор индуктивное сопротивление протеканию тока ио внутренней поверхности заготовки. Необходима  величина зазора составл ет 2-5 мм. Кроме того, область применени  известного снособа ограничена, способ не может быть реализован при сварке труб диаметром пор дка нескольких миллиметров Целью изобретени   вл етс  улучшение ка- зо чества еварпого соедииенн  и повышение производительноети при сварке труб малого и средпего диаметров. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве ферромагнитного материала исполь- 35 зуют суспензию частиц твердого ферромагнетика в л идкости, например в воде. Суспензию подают во внутреннюю нолость трубной заготовки под свариваемые кромки одновременно с разогревом кромок. Размер 40 частиц твердого ферромагнетика при непрерывной циркул ции суснензии, как показала опытна  проверка, быть не более 60-«О мк. Уменьшение размера частиц злучшает стойкость суспензии, однако изготовле- 45 ние порошка ферромагнетика при этом несколько осложн етс . Предлагаемый способ иллюстрируетс  чертел :ом . Кромки 1 трубной заготовки 2 сближают 50 так, что меладу ними образуетс  клиновидна  щель. К разомкнутым кромкам 1 на некотором раеето нии от точки схоладени  3 подвод т высокочастотный ток, например с помощью охватывающего индуктора 4. Ток протекает по 55 кромкам 1, замыкаетс  через точку схоладеПИЯ 3 и нагревает кромки до сварочной температуры . Разогретые кромки сл :имают и получают сварное соединение. Одновременно с нагревом кромок во внутреннюю нолость труо- 60 ной заготовки 2 подают суспензию 5 частиц твердого ферромагнетика в жидкости - носителе , например в воде. Суспензи  заполн ет внутреннюю полость заготовки 2. При этом индуктивное сопротивление протеканию тока 05 25 по внутренней поверхности трубной заготовки увеличиваетс , дол  тока, разогревающего внутреннюю поверхность заготовки, уменьшаетс . Значительно уменьшаютс  потери энергии на разогрев тела трубной заготовки. Этот эффект про вл етс  тем сильнее, чем меньще диаметр свариваемой трубы. Так как внутри трубы отсутствуют твердые хрупкие элементы, то исключена причина авариИных остановок сварки, не требуетс  остановок дл  смены поврежденных ферритных стержней, что существенно улучшает качество сварного соединени . 1 ак как суспензи  может быть нодана внутрь полости трубной заготовки, имеющей весьма малые размеры, то предлагаемый способ может быть применен при сварке труб малого диаметра, исключающего возможность размещени  внутри заготовки ферритного стерлш . 1ем самым достигаетс  улучшение качества сварного соединени  и повышаетс  производительность сварки. Пример. Экспериментальное опробование предлагаемого решени  на действующем трубоэлектроеварочном агрегате требует трудоемкой подготовительной работы и сопр жено с длительными просто ми дорогосто щего оборудовани . Поэтому проверка эффективности предлагаемого способа производилась на физической модели, адекватность которой подтверладена опытом многолетних исследований в области высокочастотной сварки. Модель представл ет еобой медную трубу с V-образной щелью. Дл  пропускани  суспензии по трубе внутри последней была создана герметична  полость. Ток частотой 440 кГц подводилс  к кромкам с помощью охватывающего индуктора. В полость модели вводили еуснензию порошка феррита в воде. Размер зерен феррита составл л Ь2 мк. Соотношение весовых частей порошка феррита и воды и; меп лось в серии опытов от 0,2 до 0,33. В качестве показател , характеризующее величину тока в кромках, была прин та велг чина магнитного потока, выход щего из щелк меладу кромками модели. Величина потока определ лась по значению электродвижущей силы (ЭДС), наведенной в витках измерительной катушки, охватывающей щель между кромками модели. Увеличение магнитного потока при посто нном напр л ении на индукторе свидетельствует об энергетически более выгодном режиме сварки. Этот режим обеспечиваетс  благодар  шунтирующего тока, проход щего по внутренней поверхности трубы. Относительное изменение магнитного потока при наличии магнитопровода и без него оценивалось путем измерени  ЭДС с помощью катушки, охватывающей щель трубы на участке нагрева. Данные эксперимента показали, что величина магнитного потока, проход щего между кромками, при использовании суспензии ферромагнетика значительно больше, чем при отсутствии магнитопровода внутри заготовки. Величина магнитного иотока увеличиваетс  с повышением концентрации ферромагнетика в суснензии и при весовом соотношении 1 : 3 несколько превышает значени  величины потока , полученные при использовании магнитопровода из ферритовых стержней.

Эксперименты показали, что энергетически предлагаемый способ сварки с использованием суспензии ферромагнетика не менее эффективен , чем известный способ сварки с использованием ферритных стержней.

Экономический эффект, ожидаемый от использовани  предлагаемого способа сварки, составл ет 200 тыс. руб. в год.

Claims (2)

1. Глуханов Н. П. и др. Сварка металлов при высокочастотном нагреве. М.-Л., Машгиз, 1962, с. 123. 20

2. Там же, с. 157.