Способ высокочастотной сварки ферромагнитных труб Советский патент 1977 года по МПК B21C37/08 B23K13/00 

1

Изобретение относится к производству электросварных ферромагнитных труб с использованием .высокочастотной сварки.

Известен способ высокочастотной сварки труб, при которо.м нагрев-кромок заготовки производится с помощью токов высокой частоты (ТВЧ), вводимых индуктивным способом 1. в известном способе сварки для увеличения КПД сварочного генератора внутрь трубы вставляется ферритовый сердечник, который увеличивает индуктивное сопротивление внутренней полости трубы, что приводит к вытеснению сварочного тока на наружную поверхность.

Однако применение сердечника вызывает дополнительные конструктивные и технологические трудности, которые на трубах малого диаметра исключают применение импидера.

При использовании известного способа, заключающегося в наведении тока в трубной заготовке и последующем сжатии нагретых кромок 2, имеют место больщие потери подводимой энергии переменного тока за счет больщого реактивного сопротивления цепи, по которой течет ток.

Известно, что индуктивное сопротивление цепи зависит от магнитной проницаемости материала (чем больще проницаемость, тем больше сопротивление).

Магнитная проницаемость углеродистой стали зависит от напряженности магнитного поля, а именно: имеет место возрастание магнитной проницаемости в сравнительно слабых полях и убывание ее с ростом нацряженпости в достаточно сильных полях.

С целью увеличения КПД сварочного генератора путем уменьщения магнитной проницаемости материала внешней поверхности трубы и увеличения магнитной проницаемости материала внутренней поверхности трубы по предлагаемому способу над поверхностью трубы над участком, по которому протекает сварочный ток, создают дополнительное постоянное магнитное поле.

При этом следует создавать магнитное поле такой напряженности, чтобы, экранирующее действие стенок трубы ослабляло напряженность приложенного магнитного поля на внзтренней стенке трубы до такой величины, когда проницаемость материала внутренней стенки достигнет максимальной величины. Это приведет к увеличению электрического сопротивления материала внутренней стенки трубы и к вытеснению части сварочного тока из. внутренней полости, что порождает эффект, аналогичный действию ферритового сердечника. В результате возмол но упразднение сердечника.

Одновременно с этим уменьшается электрическое сопротивление материала наружной поверхности трубы, так как магнитная проницаемость материала уменьшается при воздействии магнитного поля.

Расчеты показывают, что если в качестве источника электромагнитного поля взять катушку от электрического контактора - КПВ502, имеюш,ую 1400 витков, и подключить ее к источнику постоянного тока 220 в, то при токе в катушке 0,15 а можно получить поле напряженностью 280 эрстед. Если с помощью магнитопроводов направить это поле на участок трубы, по которому протекает сварочный ток, то можно уменьшить магнитную проницаемость материала наружной поверхности трубы с 600 до 50 ед. и увеличить магнитную проницаемость материала внутренней полости трубы (с толндиной стенки 3 мм) от 300 до 600 ед. Это должно привести примерно к двукратному увеличению силы сварочного тока.

При этом для различных толщин стенок труб требуется соответствующая напряженность внешнего магнитного поля.

Формула изобретения

Способ высокочастотной сварки ферромагнитных труб, заключающийся в наведении тока в трубной заготовке и последующем сжатии нагретых -кромок, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД сварочного генератора путем уменьшения магнитной проницаемости материала внешней поверхности трубы и увеличения магнитной проницаемости материала внутренней поверхности трубы, над поверхностью трубы над участком, по которому протекает сварочный ток, создают дополнительное постоянное магнитное поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Глуханов Н. П. и Богданов В. Н. Сварка металов при высокочастотном нагреве. М.Л., Машгиз, 1962, с. 157.

2.Там же, с. 123.