датчик ПОЛОЖЕНИЯ СТЫКА ПРИ ИНДУКЦИОННОЙСВАРКЕ Советский патент 1981 года по МПК B23K13/00 

1

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, в частности в атомном машиностроении и котлостроении при индукционной сварке различных изделий, например труб теплообменных аппаратов.

Проблема точного определения стыка свариваемых изделий с целью соосного с ним установления индуктора сварочной машины продолжает оставаться актуальной, так как только при этом условии получают качественное сварное соединение. Незначительное смещение оси индуктора относительно стыка приводит к неравномерному нагреву свариваег ых труб, что ухудшает условия пластической деформации при осадке, т.е. влияет на качество сварного соединения. .

Известны устройства, предназначенные для поиска стыка при индукционной сварке труб, в которых в качестве чувствительных элементов используются фотоэлектрические датчики, закрепленные различным образом на кольцевом индукторе, сварочной машины и осуществляющие связь индуктора с приводом перемещения l.

При сварке изделий, торцы которых имеют перекосы, использование устройств с фотодатчиками не обеспечивает точное определение стыка, так как отсутствует зазор между изделияNM либо целиком по всему торцу, либо в какой-to его части. Это сужает технологические возможности устройства.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, а также повышение производительности сварки при одновременном упрсадении конструкции и уменьшении габаритов ивдуктора.

Поставленная цель достигается применением магнетрона в качества датчика положения стыка при индукциойной сбарке.

Прямым назначением магнетрона является генерация электромагнитных волн СВЧ диапазона 300-3-Ю МГц .

На фиг. 1 схематично изобргокен магнетрон на фиг. 2 - кривая зависимости анодного Tojca магнетрона от величины индукции ма нитного поля) .на фиг. 3 - индуктор с магнетроном; на фиг. 4 - кривые изменения анодного тока магнетрона при перемещении его как датчика вдоль свариваемых

труб (причем кривей d- отобрг1жает изменение анодного тока при движении вдоль труб, стык которых имеет зазор, кривая 5 - состыковке труб без зазора) .

Магнетрон использован без конструктивных изменений и включает в себя Пфиг. соленоид 1, внутри которого находится электронная лампа 2, например диод, расположенная так, что ее катод 3 и анод 4 параллельны оси соленоида, т.е. параллельны направлению вектора магнитной индукции поля солзноида.Магнетрон 5 (фиг. 3) закреплен между токовывода1«1 6 индуктора 7, так что его ось перпендикулярна поверхности свариваемБях труб, а выход подключен к измерительной схеме 8.

Применение известного магнетрона в качестве датчика стыка при индукционной сварке стало возможным благодаря обнаруженному эффекту резкого увеличения анодного тока магнетрона, находящегося в закритнческом режиме, гфохождении им стыка или зазора между сваривае1«д 4и трубами (фиг. 4).

Магнетрон в качестве датчика стыка работает следукяцим образом.

До начала поиска соленоид 1 подклж ча19Т к источнику напряжения (не показан), этом магнетрон выводится в закритический режим работы. Это значит, что индукция В магнитног поля магнетрона,которая складывается из постоянной величины BQ, определяемой током соленоида и конструкцией лампы, и величины индукции аВ, наводимой исследуемой трубой, соответствует величине анодного, тока магнетрона, равной 0,1-0,2 I jj (фиг.2) .

При движении индуктора 7 вдоль свариваемых труб индукция .магнитного поля магнетрона практически не изменяется и соответствует анодному току магнетрона, например 0,2 его максимального значения (фиг.2 и 4). При прохождении магнетроном зазора индукция магнитного поля, в котором находится электронная лампа, уменьшается на величину дВо, что приводит к

резкому увеличению анодного тока лампы, например, до. величины 0,8 его . максимального значения (фиг.2 и 44). При прохождении магнетроном стыка без зазора магнитное поле.в месте сопряжения труб уменьшается на величину ДВ , что также приводит к увеличению анодного тока, например, до величины 0,5 .(фиг. 2 и 4 ).

Так как у состыкованных труб без зазора изменение магнитной индукции ДВ - ДВр, то и величина анодного тока в случае стыка без зазора меньше, чем в случае стыка с зазором (фиг.2 и 4). Однако и в этом случае увеличение анодного тока достаточно, чтобы по его максимальному значению определить стык, и по сигналу с измерительной схемы 8 осуществить останов индуктора.

Использование магнетрона в качестве датчика стыка при индукционной сварке имеет преимущества, так как этот датчик конструктивно прост, имеет меньшие габариты по сравнению с известными и позволяет фиксировать (СТЫКИ как с зазором, так и без зазора, что расширяет его технологические возможности. Кроме того, за счет отсутствия отверстий в индукторе увеличивается его мсяцность, прогревается более узкая часть деталей, что в конечном итоге приводит к повьаиению качества сварных соединений. При использовании магнетрона в качестве датчика стыка, достаточно одного индуктора, что сокращает время ориентации, а следовательно, повышает производительность процесса сварки.

Формула изобретения

Применение магнетрона в качестве датчика положения стыка при индукционной сварке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №645791, кл. В 23 К 9/10, 1979.

выход

(Риг. г

В

ff,8 у/пах