Устройство для спирального оребрения труб Советский патент 1982 года по МПК B23K13/00 B23K31/08 

Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано при приварке спиральных ребер к трубам с контактным подводом тока высокой частоты. При оребрении труб имеет место сварка между собой несимметричных элементов,так как узкие кромки металлической полосы привариваются к относительно большой поверхности трубы. В процессе сварки несимметричных элементов возникает недогрев элемента с большей поверхностью например трубы, из-за большого теплоотвода в массу металла и перегрев элемента с меньшей поверхностью - полосы, .мз которой формируются ребра. Известны устройства, предназначенные для высокочастотной сварки несимметричных элементов. Например, устрой ство для спирального оребрения труб D1Однако выравнивание температуры нагрева свариваемых элементов в этих устройствах производится путем некоторого увеличения расстояния контакта на трубе до места ее схождения с ребром, по сравнению расположения контакта на ребре, в таком устройстве неравномерность нагрева свариваемых элементов компенсируется недостаточно из-за слабой концентрации тока, на участке поверхности трубы между токопроводами, что приводит к низкому качеству сварки и непроизводительному расходу энергии. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для спирального оребрения труб с помощью высокочастотной сварки давлением, содержащее токопроводы с контактами, подводящими ток к свариваемым элементам и индуктирующий провод для предварительного подогрева трубы. В этом устройстве индуктирующий провод для предварительного индукционного подогрева трубы представляет собой узкий токовый виток, расположенный параллельно подогреваемой поверхности. Предварительный по догрев элемента с большей поверхностью позволяет несколько сблизить тем пературу свариваемых элементов при подходе к месту сварки С21. Однако с помощью данного устройства не удается получить достаточно высокого качества сварки. Устройство имеет сравнительно малую эффективность и его применение сопровождаетс непроизводительным расходом энергии. Предварительный подогрев поверхности трубы создается сравнительно далеко от места сварки и к моменту начала ощутимого проявления эффекта близости поверхность частично успевает остыть. Это снижает качество сварки. Для создания достаточного нагрева нужно сильно удлинять виток., что при ведет к увеличению объема нагреваемого металла и к непроизводительному расходу энергии. Предварительный подогрев поверхности трубы затрагивает более широкую зону этой поверхности, чем требуется для качественной приварки к ней кромки полосы, причина в том, что узкий токовый виток, расположенный параллельно подогреваемой поверх ности, имеет прямой и обратный индук тирующие провода, помещенные рядом. При прохождении под ними поверхности разогревается площадь, соответствующая размерам этих двух витков. В результате ухудшаются энергетические характеристики устройства и снижается его экономичность. Расположить узкий токовый виток, параллельный поверхности вблизи мест сварки представляет значительные кон структивные трудности. Цель изобретения - улучшение качества сварки и повышение эффективности и экономичности устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для спирального оребрения с помощью высокочастотной сварки давлением, содержащем токоподводы с контактами, подводящими ток к сваривающим элементам, и индуктирующий. провод для предварительного подогрева трубы, индуктирующий провод выполнен охватывающим трубу со спиральной линии с шагом, равным шагу спирально привариваемого ребра, при этом направление тока в нем противоположно току на поверхности трубы, подведенному конта.ктами. Таким техническим решением достигается предварительный подогрев спиральной линии на поверхности трубы, к которой приваривается ребро, что приводит к улучшению качества сварки и уменьшению непроизводительной затраты энергии. Само устройство работает более эффективно, чем известное. На чертеже представлен пример осуществления устройства. Один полюс источника 1тока высокой частоты подключен через токоподвод 2 и контакт 3 к полосе k, из которой формируется ребро 5. Второй полюс источника 1 тока высокой частоты через токопровод 6 подключен к концу индуктирующего провода 7, ближайщему к месту сварки по траектории 9) приварки ребра 5 к трубе 10. Второй конец индуктирующего.провода 7 через токопровод 11 и контакт 12 подключен к трубе 10. Индуктирующий провод 7 размещен вблизи трубы 10 и охватывает ее по спиральной линии точно над линией приварки ребра 5 т.е. с таким же шагом, с каким навивается и приваривается полоса 4. Длина индуктирующего провода зависит от размеров и сортамента свариваемых элементов и от режима сварки. Ширина его превышает толщину привариваемого ребра. Все токоведущие масти устройства снабжены системой охлаждения (не показана). При сварке труба 10и полоса k подаются в сварочный узел и сходятся в месте 8 сварки. Труба поступает к сварочному узлу вдоль оси, одновременно вращаясь вокруг нее так, чтобы полоса навивалась и приваривалась с заданным шагом. Ток высокой частоты, мгновенное направление которого показано стрелками от источника 1тока высокой частоты подается к токоподводом 6 к индуктирующему проводу 7 и далее через токопровод 11 и о контакт 12 к трубе 10. По трубе 10 ток 13 течет к месту 8 сварки и по полосе Ц, контакту 3 и токоподводу 2замыкается на источник тока высокой частоты 1. Под действием поверхностного тока и эффекта близости ток 13, протекая по поверхности трубы 10, концентрируется под индуктирующим проводом 7. 8 результате этого происходит предварительный подогрев поверхности трубы 10 по траектории 9, соотетствующей сгмральной линии, по ко