Устройство для высокочастотной сварки Советский патент 1981 года по МПК B23K13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано при изготовлении прямошовных и спиральношовных труб, профилей и т.д. Известно устройство для высокочастотной сварки, содержащее высокочастотный нагреватель и: сварочные валки 1 3- Сварка осуществляется путем обжатия нагретых до сварочной температуры .кромок в шово-обжимном узле, представляющем собой клеть с установленными iB ней двумячетырьмя сварочными валками. Шово-обжимной .узел во многом определяет условия стабильного нагрева кромок и сварки. В нем осуществляется заключительный этап сварки - обжатие, создаваемое за счет разности периметров свариваемой заготовки и калибра сварочных валков. Сварочные валки выполняются из высококаче(йвенных марок сталей и располагаются по периметру свариваемой трубной заготовки в непосредственной близости от точ ки сварки. Недостатками устройства являются: невозможность установки индуктора в близкое положение к точке сварки из-за того,что сварочные валки, изготовленные из стали, экранируют зону сварки от индуктора,больщой отбор мощности сварочными валками, малый срок сварочных валков, связанный с их растрескиванием от чередующихся циклов нагрева и охлаждения. Охлаждение сварочных валков водой вызы- . вает трудности в применении систем автоматического регулирования с (}ютопирометрическкми датчиками из-за загрязнения зоны визирования парами воды. Целью изобретения является повышение эф(})ективности процесса сварки за счет более оптимального расположения индуктора относительно точки сварки, исключения потерь мощности в сварочных валках и повышение срока службы валков. Указанная цель достигается за счет того, что в сварочном устройстве, содернжащем сварочные валки и высокочастотный нагреватель, сварочные валки выполнены из материала с такой магнитной пронипаемостью, что в нем длина волны электромагнитного поля, осуществляющего нагрев свариваемых крюмок, не менее чем в 1О раз больше диаметра сварочных валков. Высокочастотный нагреватель выполнен в виде индуктора, охватывающего точку сварки и расположенного над ребордами сварочных валков. На чертеже изображено устройство для высокочастотной сварки. Оно состоит из индуктора 1, выполненного в виде петли и расположенного над сварочными валками 2. Индуктор 1 охватывает точку сварки 3 на трубе 4. Такой индуктор является наиболее оптимальным для высокочастотной сварки, поскольку потери в теле трубы минимальны. Материал, из которого изготовлены сварочные валки 2, выбран таким образом, что валок прозрачен для электромагнитной волны тока индуктора 1 т.е. длина волны X электромагнитного поля, осуществшяющего нагрев, не менее чем в 1О раз больше диаметра сварочных вал ков D , удельное электрическое сопроти вление материала валка; магнитная проницаемость материала валка; - частота тока, осуществляющего нагрев. Таким материалом может быть литой камень. Индуктор максимально приближен к поверхности трубной заготовки 4 для увеличения магнитной связи. В теле сварочных валков не выделяется электромагнитной энергии, поэтому отсутствуют потери на их нагрев. Нагрев же их от кортакта с горячим металлом кромок также невелик, так как неэлектропроводные материалы об (aдaют малой теплопроводностью. Поэтому охлаждения валков не требуется. Индуктор 1 может быть заменен на традиционно применяющиеся индукторы, охватывающие трубную заготовку и расположенные перед сварочными валками, или на койдуктор. И в этих случаях валки, выполненные в соответствии с изобретением, сохранят положительные свойства. Проверка предлагаемого устройства для высокочастотной сварки в лабораторных условиях на моделях при использовании индуктора, охватывающего трубную заготовку, показала увеличение мощности, выделяемой в кромках трубной заготовки, на 6-8%. ФорМ5 ла изобретения 1.Устройство для высокочастотной сварки, содержащее высокочастотный няг реватель и сварочные валки, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и повыщения срока службы сварочных валков, валки выполнены из материала с такой магнитной проницаемостью, что в нем длина волны электромагнитного поля, осуществляющего нагрев, свариваемых кромок, не менее чем в Ю раз больше диаметра сварочных валков. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, высокочастотный нагреватель выполнен в виде индуктора, охватывающего точку сварки и расположенного над ребордами сварочных валков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шамов А. Н. и др. Высокочастотная сварка металлов. Л., Машиностроение, 1977, с. 43-45 (прототип).