Сварка с применением индукционных методов нагрева (ТВЧ, радиочастотная сварка)
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
роцессы высокочастотной сварки можно разделить па три группы.
. сварка давлением с оплавлением.
Осуществляется при предварительном нагреве и местном расплавлении свариваемых поверхностей. Расплавленный металл удаляется из зоны соединения при осадке; сварное соединение образуется между поверхностями, находящимися в твердом состоянии. Скорость нагрева достигает 150-103 С/с; осадка - 0,15-1,5 мм; Скорость осадки - 2000 мм/с.
. сварка давлением без оплавления.
Осуществляется с предварительным нагревом свариваемых поверхностей до температуры ниже точки плавления свариваемого металла. Скорость нагрева не превышает 400 С/с; осадка - 2,5-6,0 мм; Скорость осадки - 20 мм/с.
. сварка плавлением без давления.
Осуществляется при нагреве свариваемых элементов до оплавления. Ванна расплавленного металла застывает, образуя сварной шов без приложения давления. Скорость нагрева доходит до 8000 С/с. сварка давлением с оплавлением. Этот процесс наиболее широко распространен при производстве сварных изделий и полуфабрикатов с непрерывным швом из черных и цветных металлов. Если свариваемые элементы имеют одинаковые геометрические размеры и материал и расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, то при симметричном подводе тока к свариваемым элементам обеспечивается полная идентичность нагрева. Такая схема называется симметричной. Когда свариваемые элементы имеют неодинаковую геометрию, даже при симметричном подводе тока к элементам плотность тока на них неодинакова. Различны и условия теплоотвода. Обеспечить одинаковый нагрев обоих элементов без принятия специальных мер невозможно. Такая схема называется несимметричной. При сварке элементов с различными теплофизическими свойствами схема будет также несимметричной.
2.1.3 Способы высокочастотной сварки
Существует большое разнообразие схем высокочастотной сварки. Среди них можно выделить следующие основные технологические схемы (рис. 1).
1. Индукционный подвод тока наиболее распространен при высокочастотной сварке продольных швов труб, замкнутых профилей и изделий аналогичной формы. В зависимости от диаметра свариваемых труб применяются либо охватывающие (см. рис. 8.23, б), либо внутренние (см. рис. 8.23, б) индукторы. При сварке по схеме (см. рис . 8.23, б) магнитный поток индуктора индуцирует в металле изделия ЭДС. Это приводит к появлению тока, протекающего по периметру заготовки. У зазора (открытая щель) он отклоняется к точке схождения кромок. Таким образом, ток течет по периметру сечения трубы, и при этом плотность его невелика (паразитный ток), а также вдоль кромок к очагу сварки (полезный ток). Благодаря двум эффектам - близости и поверхностного - достигается концентрация энергии (большие плотности тока) на узких участках кромок заготовок. В месте их контакта, в вершине угла, металл доводится до плавления. Для повышения эффективности нагрева внутрь кольцевого контура (в трубную заготовку) вводится ферромагнитная масса - ферритовый стержень.
2. Кондуктивный токоподвод при непрерывной высокочастотной с варке (см. рис . 8.23, а) применяется чаще всего при производстве электросварных труб. Эта схема позволяет существенно расширить номенклатуру свариваемых изделий, более экономно расходовать энергию, но при этом приходится считаться с ограниченным ресурсом токоподводов. Износостойкость контактов и надежность систем со скользящими контактами зависят от ряда факторов, важнейшими из которых являются материал контактов, сила прижима, условия охлаждения, величина тока.
3. Стыковая индукционная сварка с охватывающим индуктором ( рис. 8.24) соответствует газопрессовой с варке или стыковой контактной сопротивлением. Стыковая индукционная сварка с линейным индуктором возможна для непрерывной шовной сварки труб изделий аналогичного профиля, но ограниченной длины, соответствующей размеру индуктора. Имеющийся зазор между индуктором и изделием позволяет сваривать горячекатаный материал без специальной обработки поверхности и торцов заготовки.
. Высокочастотная сварка металлических изделий по отбортованным кромкам. Суть способа сварки плавлением по отбортованным кромкам (рис . 8.25) заключается в том, что через сварочный индуктор, индуктирующий провод которого повторяет контур свариваемых кромок, пропускается ТВЧ, индуктирующий в кромках сварочный ток.
.1.4 Выбор оптимальных параметров сварочных устройств
Свариваемый сортамент труб ограничивается отношением D/2d. Максимальное значение D/2d определяется условием устойчивости заготовки данного диаметра при осадке с оптимальным давлением, т. е. тонкостенность свариваемой трубной заготовки зависит от свариваемого диаметра и материала заготовки. Максимальное значение толщины стенки при заданном диаметре трубы определяется допустимыми электрическими потерями в ее теле, а при очень малых соотношениях - и возможностями процесса формовки. Сварка труб, толщина которых определяется отношением D/2d, может быть осуществлена в широком диапазоне частот тока. Поэтому решающим фактором является простота и надежность конструкции системы передачи тока, зависящей в значительной степени от пропускаемого тока. Чем выше частота и длительнее время нагрева, тем меньше ток. Снижение сварочного тока за счет увеличения времени нагрева нецелесообразно, так как при этом увеличиваются тепловые потери вследствие отвода тепла в тело свариваемой заготовки. Наиболее эффективно уменьшение тока за счет по?/p>