RU2105647C1 - Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type - Google Patents
Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105647C1 RU2105647C1 RU96103603A RU96103603A RU2105647C1 RU 2105647 C1 RU2105647 C1 RU 2105647C1 RU 96103603 A RU96103603 A RU 96103603A RU 96103603 A RU96103603 A RU 96103603A RU 2105647 C1 RU2105647 C1 RU 2105647C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rib
- welding
- convergence point
- current
- ribs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Способ касается высокочастотной сварки (ВЧС) и может быть использован при изготовлении профилей типа тавр, двутавр, оребренных (продольно и спирально) труб, оребренных листовых панелей и других подобных изделий. The method relates to high-frequency welding (VHS) and can be used in the manufacture of profiles such as tees, I-beams, finned (longitudinally and spiral) pipes, finned sheet panels and other similar products.
Известно изготовление изделий типа поверхность ребро, а частности оребренных труб, методом ВЧС [1] Способ включает сведение свариваемых элементов (заготовок) под острым углом с образованием V-образной щели с вершиной в точке схождения, предварительный подогрев поверхности (трубы) и разогрев обоих элементов путем пропускания тока высокой частоты (ТВЧ), затем сжатие их в точке схождения. Предварительный подогрев поверхности необходим для выравнивания температуры нагрева свариваемых элементов в точке схождения. Осуществляется этот нагрев при помощи концентратора, т.е. элемента, создающего дополнительную ЭДС в зоне предварительного подогрева. It is known to manufacture products of the type surface fin, and in particular finned tubes, by the VES method [1] The method includes bringing the elements to be welded (billets) at an acute angle to form a V-shaped gap with a vertex at the convergence point, preheating the surface (tubes) and heating both elements by passing a high-frequency current (HDTV), then compressing them at the convergence point. Surface preheating is necessary to equalize the heating temperature of the elements being welded at the convergence point. This heating is carried out using a concentrator, i.e. element that creates additional EMF in the preheating zone.
Как известно, принципиально ВЧС обеспечивает получение изделий высокого качества. Однако на практике результат определяется близостью реальных режимов и условий к оптимальным, обеспечивающим равенство или близость значений температур элементов в месте схождения и, как следствие, высокое качество сварного соединения. As you know, fundamentally, the VChS provides high-quality products. However, in practice, the result is determined by the proximity of real conditions and conditions to optimal ones, ensuring the equality or closeness of the temperatures of the elements at the convergence site and, as a result, the high quality of the welded joint.
Недостатком описанного способа является то, что для реализации высокого качества сварного соединения на практике необходима большая поисковая работа, заключающаяся в оптимизации режимов сварки (скорости сварки, угла схождения, геометрических параметров, мест расположения концентратора и токоподводов и др. ) в зависимости от геометрических теплофизических параметров свариваемых элементов (толщин, физических свойств материалов и др.). Поэтому дальнейшее развитие методов ВЧС профилей типа поверхность-ребро идет по пути поиска конкретных условий достижения указанного оптимума. The disadvantage of the described method is that in order to realize the high quality of the welded joint in practice, a lot of search work is needed, which consists in optimizing the welding modes (welding speed, convergence angle, geometric parameters, locations of the concentrator and current leads, etc.) depending on geometric thermophysical parameters elements to be welded (thicknesses, physical properties of materials, etc.). Therefore, the further development of methods of VChF profiles of the surface-rib type follows the path of searching for specific conditions for achieving the indicated optimum.
Известен способ (прототип), реализуемый в устройстве для спирального оребрения труб [2] включающий сведение трубы (поверхности) и ребра (ребра) с образованием V-образной щели с вершиной в точке схождения, предварительный нагрев трубы по оси сварки при помощи индуктирующего провода (концентратора), охватывающего трубу и расположенного вдоль оси сварки между точкой схождения и токоподводом к поверхности, нагрев элементов ТВЧ и последующее их сдавливание в точке схождения. A known method (prototype), implemented in a device for spiral finning of pipes [2], including reducing the pipe (surface) and ribs (ribs) to form a V-shaped slot with a vertex at the convergence point, preheating the pipe along the welding axis using an induction wire ( concentrator), covering the pipe and located along the welding axis between the convergence point and the current supply to the surface, heating the high-frequency elements and their subsequent compression at the convergence point.
В этом случае обеспечивается экономичность нагрева, так как прогревается узкая полоска на поверхности вдоль оси сварки, и высокое качество сварки, так как обеспечивается выравнивание температуры нагрева ребра и зоны сварки на поверхности. Однако, как показывает практика, для получения оптимального результата высокого качества сварного соединения при минимальной потребляемой мощности выполнения условий, предлагаемых способом-прототипом, недостаточно. In this case, heating efficiency is ensured, since a narrow strip is heated on the surface along the welding axis, and high quality of welding, since the temperature of the heating of the rib and the welding zone on the surface are equalized. However, as practice shows, to obtain the optimal result of high quality welded joints with a minimum power consumption, fulfilling the conditions proposed by the prototype method is not enough.
Как известно, процесс ВЧС является так называемым PT-процессом, т.е. качественное сварное соединение образуется при определенном давлении P и температуре T, равной или близкой по значению на обоих свариваемых элементах. Разогрев происходит за счет протекания ТВЧ от точки подвода тока к ребру по кромке ребра через точку схождения элементов, затем по поверхности под концентратором (по узкой полосе) к точке подвода тока к поверхности. As you know, the VPN process is the so-called PT process, i.e. a high-quality welded joint is formed at a certain pressure P and temperature T equal to or close in value to both welded elements. Heating occurs due to the flow of the HDTV from the current supply point to the edge along the edge of the edge through the convergence point of the elements, then along the surface under the hub (along a narrow strip) to the current supply point to the surface.
Если длина кромки ребра Lp (т.е. расстояние от точки токоподвода до точки схождения свариваемых элементов) вдоль оси сварки мала, то значительная часть тока не переходит с боковой поверхности ребра, к которой он подводится, на свариваемую кромку, а проходит по этой поверхности, разогревая ее, и переходит на поверхность за точкой схождения, минуя кромку ребра и точку схождения. В результате кромка ребра не догревается, а разогретое ребро приобретает повышенную пластичность и передать сварочное давление к месту сварки не удается (ребро теряет устойчивость, подгибается, высаживается и т.д. ). В этих условиях получить качественное сварное соединение невозможно.If the edge length of the rib L p (i.e., the distance from the current supply point to the convergence point of the welded elements) along the welding axis is small, then a significant part of the current does not pass from the side surface of the rib to which it is fed to the welded edge, but passes along this surface, warming it, and goes to the surface behind the point of convergence, bypassing the edge of the ribs and the point of convergence. As a result, the edge of the rib does not heat up, and the heated rib acquires increased ductility and it is not possible to transfer the welding pressure to the weld point (the rib loses stability, bends, lands, etc.). Under these conditions, it is impossible to obtain a high-quality welded joint.
Если длина кромки ребра Lp велика, то кромка перегревается, и, чтобы добиться равной или близкой по значению температуры на поверхности, приходиться увеличивать зону предварительного нагрева вдоль оси сварки, т.е. увеличивать длину концентратора Lк. Это приводит к двум нежелательным последствиям: снижению локальности нагрева и появление значительных шунтирующих токов через элементы механической системы. При больших Lк (т.е. больших временах нагрева) увеличивается рассеяние тепла как в глубь поверхности, так и по поверхности. Это приводит к тому, что ребро при сжатии элементов глубоко внедряется в тело поверхности с образованием вертикальных надрезов, а также к тому, что для достижения необходимой температуры требуются большие затраты энергии. Шунтирующие токи через элементы механической системы возникают вследствие того, что большая длина концентратора обуславливает индуктивность системы токоподводов, сопоставимую с индуктивностью элементов по пути тока через механическую систему. В результате возникает разогрев элементов механической системы и появляются дополнительные потери мощности.If the length of the edge of the rib L p is large, then the edge overheats, and in order to achieve equal or close temperature values on the surface, it is necessary to increase the preheating zone along the welding axis, i.e. increase the length of the hub L to . This leads to two undesirable consequences: a decrease in the locality of heating and the appearance of significant shunt currents through the elements of the mechanical system. At large L k (i.e., large heating times), heat dissipation increases both deep into the surface and along the surface. This leads to the fact that when the elements are compressed, the rib penetrates deeply into the body of the surface with the formation of vertical incisions, as well as to the fact that to achieve the required temperature requires a large expenditure of energy. Shunt currents through the elements of the mechanical system arise due to the fact that the large length of the hub determines the inductance of the current lead system, comparable to the inductance of the elements along the current path through the mechanical system. As a result, heating of the elements of the mechanical system occurs and additional power losses appear.
Таким образом видно, что достижение желаемого технического эффекта - равенства или близости значений температур свариваемых элементов в точке сжатия определяется длиной кромки ребра Lp, длиной элемента, обеспечивающего предварительный подогрев поверхности вдоль оси сварки Lк, и их соотношением. В частности, эксперименты показывают, что охват трубы более чем одним витком по спиральной линии любого диаметра (прототип) приводит к нагреву всей трубы (поверхности), что определяет низкую производительность процесса, высокие энергозатраты и низкое качество изделия. Это является недостатком прототипа.Thus, it can be seen that the achievement of the desired technical effect - the equality or closeness of the temperature values of the welded elements at the compression point is determined by the length of the edge of the rib L p , the length of the element that provides surface preheating along the welding axis L to , and their ratio. In particular, experiments show that covering a pipe with more than one turn along a spiral line of any diameter (prototype) leads to heating of the entire pipe (surface), which determines the low productivity of the process, high energy consumption and low quality of the product. This is a disadvantage of the prototype.
Как известно, температурные условия процесса ВЧС зависят от многих факторов, определяющими из которых являются: частота сварочного тока f, мощность источника питания, скорость сварки V, угол схождения элементов, толщина и длина индуктирующего провода концентратора, геометрия и теплофизические свойства материалов свариваемых элементов. Обычно в реальных условиях возможности вариаций таких параметров как частота сварки, угол сведения элементов, скорость сварки в непрерывном процессе достаточно жестко определяются имеющимся оборудованием. Толщина ребра dp и свойства материалов также являются заданными в каждом конкретном случае. Толщина индуктирующего провода жестко связана с толщиной ребра dp. Таким образом, для каждого конкретного случая при поиске оптимальных режимов процесса приходиться искать сочетание таких параметров как длина ребра, длина элемента, обеспечивающего предварительный нагрев, в зависимости от заданных других условий.As is known, the temperature conditions of the HFS process depend on many factors, the determining ones being: frequency of the welding current f, power of the power source, welding speed V, convergence angle of the elements, thickness and length of the inductor wire of the concentrator, geometry and thermophysical properties of the materials of the elements being welded. Usually, in real conditions, the possibilities of variations of such parameters as the frequency of welding, the angle of information of the elements, the welding speed in a continuous process are rather rigidly determined by the equipment available. The thickness of the ribs d p and the properties of the materials are also specified in each case. The thickness of the induction wire is rigidly connected with the thickness of the ribs d p . Thus, for each specific case, when searching for optimal process conditions, one has to look for a combination of such parameters as the length of the rib, the length of the element that provides preheating, depending on the specified other conditions.
Предлагаемое изобретение решает задачу оптимизации условий сварки. Эффект достигается благодаря тому, что определяющие результат параметры Lp и Lк выбираются по установленному правилу в зависимости от таких параметров, как dp и V, которые в реальных условиях либо однозначно заданы (dp) либо не дают возможности широкого выбора (V).The present invention solves the problem of optimizing welding conditions. The effect is achieved due to the fact that the parameters determining the result L p and L k are selected according to the established rule, depending on parameters such as d p and V, which under real conditions are either uniquely specified (d p ) or do not allow a wide choice (V) .
Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем сведение поверхности и ребра с образованием V-образной щели с вершиной в точке схождения, осуществление предварительного нагрева поверхности при помощи элемента, создающего дополнительную ЭДС и длиной вдоль оси сварки Lк, осуществление нагрева поверхности и ребра путем пропускания тока высокой частоты, подводимого при помощи токоподводов, установленных на определенных расстояниях от точки схождения вдоль оси сварки, причем зона предварительного нагрева располагается между токоподводом к поверхности и точкой схождения, последующее сдавливание поверхности и ребра в точке схождения, в отличие от известного токоподвод к ребру располагают на расстоянии Lр от точки схождения, определяемом по формуле
где
Lр- расстояние вдоль оси сварки между токоподводом к ребру и точкой схождения, мм;
k1-коэффициент, равный 0,6 1,4;
dр-толщина "ребра", мм,
а для предварительного нагрева поверхности используют элемент длиной Lк, определяемой из соотношения
где
Lк- длина элемента для предварительного нагрева, мм;
k2- коэффициент, равный 0,8-1,1;
V-скороcть сварки, м/мин;
e основание натурального логарифма.The problem is solved in that in the known method, including the reduction of the surface and ribs with the formation of a V-shaped slit with a vertex at the convergence point, the surface is pre-heated using an element that creates additional EMF and length along the welding axis L to , the surface is heated and ribs by passing a high-frequency current supplied by current leads installed at certain distances from the convergence point along the welding axis, and the preheating zone is located Xia between the current feeder to the surface and the point of convergence, the subsequent compression of the surface and the edges at the point of convergence, unlike the conventional current supply to the rib disposed at a distance L r from the point of convergence, defined by the formula
Where
L p - the distance along the axis of the welding between the current supply to the rib and the convergence point, mm;
k 1 is a coefficient equal to 0.6 1.4;
d p - the thickness of the "ribs", mm,
and for pre-heating the surface using an element of length L to , determined from the ratio
Where
L to - the length of the element for preheating, mm;
k 2 - coefficient equal to 0.8-1.1;
V-speed of welding, m / min;
e is the base of the natural logarithm.
Используются размерности величин, принятые в данной области техники. The dimensions used are those accepted in the art.
Оптимальными условиями сварки являются условия, при которых обеспечивается равенство или близость значений температур свариваемых элементов в точке схождения и, как следствие, минимальная потребляемая мощность процесса при высоком качестве сварного соединения. Приведенные условия (1), (2) не известны из современного уровня техники. Многочисленные экспериментальные исследования, включающие теоретическую интерпретацию полученных данных, позволили выявить неочевидную корреляцию оптимальных значений Lр и Lк с другими параметрами процесса и сварочных устройств. Оптимальные значения этих параметров находятся в зависимости от толщины ребра dр и скорости сварки V. Скорость, влияющая на время нагрева элементов под сварку, определяет, в свою очередь, скорость тепловой диффузии, а значит объем нагреваемого металла и. следовательно, энергоемкость процесса и качество сварки. С учетом выявленных взаимосвязей были построены графики оптимального значения длины Lк и соотношения Lк и Lр в зависимости от толщины ребра dр. Затем была осуществлена аппроксимация полученных зависимостей при помощи нетривиального, специально разработанного математического аппарата. В результате получены зависимости (1), (2).The optimal welding conditions are the conditions under which equality or closeness of the temperature values of the welded elements at the convergence point and, as a result, the minimum power consumption of the process with high quality of the welded joint is ensured. The above conditions (1), (2) are not known from the current level of technology. Numerous experimental studies, including a theoretical interpretation of the data obtained, revealed an unobvious correlation of the optimal values of L p and L k with other process parameters and welding devices. The optimal values of these parameters depend on the rib thickness d p and welding speed V. The speed that affects the heating time of the elements for welding determines, in turn, the thermal diffusion rate, and hence the volume of the heated metal and. therefore, the energy intensity of the process and the quality of welding. Taking into account the identified relationships, graphs were constructed of the optimal value of the length L k and the ratio of L k and L p depending on the thickness of the rib d p . Then, the obtained dependences were approximated using a nontrivial, specially developed mathematical apparatus. As a result, dependences (1), (2) are obtained.
Коэффициент k1 учитывает разброс определяющих величину Lр параметров, при которых значения Lр можно считать оптимальными. Коэффициент k2 учитывает разброс теплофизических параметров материалов и возможность сварки профилей в условиях, когда температура по крайней мере одного из элементов отличается от температуры плавления (за счет некоторого температурного интервала свариваемости в условиях PT-процесса). В формуле (2) учтен разброс реальных значений скорости сварки (5-60 м/мин) путем введения веса этого параметра, полученного экспериментально. Границы значений k1 и k2 определяют границы значений Lр и Lк, в пределах которых достигается требуемый технический результат. Для определения величин k1 и k2, а также проверки полученных выражений (1), (2) была проделана значительная экспериментальная работа по сварке профилей различного типа и номенклатуры. Результаты экспериментов для граничных значений и значений, выходящих за пределы указанных величин k1 и k2, приведены в табл. 1, 2 соответственно.The coefficient k 1 takes into account the scatter of the parameters determining the value of L p , at which the values of L p can be considered optimal. Coefficient k 2 takes into account the spread of the thermophysical parameters of materials and the possibility of welding profiles under conditions when the temperature of at least one of the elements differs from the melting temperature (due to a certain temperature range of weldability under the conditions of the PT process). In the formula (2), the scatter of real values of the welding speed (5-60 m / min) is taken into account by introducing the weight of this parameter obtained experimentally. The boundaries of the values of k 1 and k 2 determine the boundaries of the values of L p and L k , within which the desired technical result is achieved. To determine the values of k 1 and k 2 , as well as to verify the obtained expressions (1), (2), significant experimental work was done on welding profiles of various types and nomenclatures. The experimental results for the boundary values and values that go beyond the specified values of k 1 and k 2 are given in table. 1, 2, respectively.
Значения V и dр, приведенные в табл. 1, 2, соответствуют реальным предельным значениям.The values of V and d p are given in table. 1, 2, correspond to real limit values.
Для характеристики эффективности нагрева при ВЧС [4, с.10] удобно использовать понятие приведенной мощности p0P~/ dр•V кВт/мм•м/мин, где P~ мощность по высокой частоте, кВт; dр- толщина ребра, мм; V- скорость сварки, м/мин (приведены размерности величин, принятые в данной области техники). Эта величина является интегральным параметром, позволяющим оценить энергоемкость процесса. Для получения качественного сварного соединения необходимо обеспечить вполне определенное температурное распределение по сечению свариваемых заготовок, т.е. вложить в определенные зоны сечения заготовки определенное количество тепла. Если мощность по крайней мере в одном элементе недостаточна, это определит различные дефекты сварного соединения [3] Если мощность избыточна, это обусловит нагрев зон, не участвующих в образовании сварного соединения, что, в свою очередь, обусловит как дефекты сварного соединения, так и избыточные потери мощности. Исходя из рассчитанного объема металла свариваемых заготовок, поверочных экспериментов с нагревом разных сечений и анализа качества полученных соединений установлено, что значения P0, соответствующее оптимальным условиям сварки, не превышает 4,5 кВт/мм•м/мин.It is convenient to use the concept of reduced power p 0 P ~ / d p • V kW / mm • m / min to characterize the efficiency of heating at an HSF [4, p.10], where P ~ power at a high frequency, kW; d p - the thickness of the ribs, mm; V is the welding speed, m / min (given the dimensions of the quantities adopted in the art). This value is an integral parameter that allows you to evaluate the energy intensity of the process. To obtain a high-quality welded joint, it is necessary to ensure a well-defined temperature distribution over the cross section of the welded workpieces, i.e. invest in a certain area of the cross section of the workpiece a certain amount of heat. If the power in at least one element is insufficient, this will determine the various defects of the welded joint [3] If the power is excessive, this will cause the heating of zones not involved in the formation of the welded joint, which, in turn, will cause both defects in the welded joint and excessive power loss. Based on the calculated metal volume of the workpieces to be welded, verification experiments with heating of different sections and analysis of the quality of the obtained joints, it was found that the value of P 0 corresponding to the optimal welding conditions does not exceed 4.5 kW / mm • m / min.
Под качественным следует понимать сварное соединение, которое при нагрузке испытывает разрушение по основному металлу при значениях не ниже предела прочности данной марки материала (т.е. сварной шов прочнее основного материла за счет некоторого усиления у основания шва) [3]
Таким образом, из приведенных в табл. 1, 2 данных вытекает, что совокупность условий, определяемых формулами (1), (2), обеспечивает выполнение поставленной задачи. Т.е. предлагаемая совокупность существенных признаков является необходимой и достаточной для достижения технического результата, обеспечивающего выполнение поставленной задачи.Under the quality should be understood a welded joint, which under load experiences destruction on the base metal at values not lower than the tensile strength of this grade of material (ie, the weld is stronger than the main material due to some reinforcement at the base of the weld) [3]
Thus, from the table. 1, 2 of the data it follows that the combination of conditions defined by formulas (1), (2) ensures the fulfillment of the task. Those. the proposed set of essential features is necessary and sufficient to achieve a technical result that ensures the achievement of the task.
На чертеже представлена схема расположения элементов в процессе реализации заявленного способа на примере изготовления спирально оребренных труб. The drawing shows a layout of elements in the process of implementing the inventive method on the example of the manufacture of spiral finned tubes.
На чертеже приняты следующие обозначения: 1 -труба (поверхность), 2 - ребро (ребро), 3 элемент для предварительного подогрева полки (концентратор) в виде индуктирующего провода, 4 токоподвод к трубе, 5 токоподвод к ребру, 6 точка схождения ребра и трубы (вершина V-образной щели), 7 ось сварки, 8 источник ТВЧ. Предлагаемый способ реализуется на стандартном промышленном оборудовании. При этом не требуется даже изготовление дополнительной оснастки. The following notation is used in the drawing: 1 - pipe (surface), 2 - rib (rib), 3 element for preheating the shelf (concentrator) in the form of an induction wire, 4 current lead to the pipe, 5 current lead to the rib, 6 point of convergence of the rib and pipe (the top of the V-shaped slit), 7 axis of welding, 8 source of high frequency. The proposed method is implemented on standard industrial equipment. It does not even require the manufacture of additional equipment.
Примером конкретного выполнения может служить способ изготовления тонкостенного таврового профиля для тормозных колодок на промышленной линии сварки в производственном объединении АвтоЗАЗ (Украина, г. Запорожье). An example of a specific implementation can be a method of manufacturing a thin-walled T-profile for brake shoes on an industrial welding line in the AvtoZAZ production association (Ukraine, Zaporozhye).
Параметры заготовок: толщина ребра (dр) 1,5 мм; толщина полки (dп) 2,о мм; ширина заготовок 30,0 мм; материал малоуглеродистая сталь Ст3.The parameters of the workpieces: rib thickness (d p ) 1.5 mm; shelf thickness (d p ) 2, about mm; workpiece width 30.0 mm; material low-carbon steel St3.
Источник питания: радиочастотный генератор типа ВЧС 3-250/0,44, частотой 440 кГц, мощностью 250 кВт (по высокой частоте). Скорость перемещения заготовок (скорость сварки) составляет 17 м/мин. Power source: RF generator type VChS 3-250 / 0.44, frequency 440 kHz, power 250 kW (high frequency). The speed of movement of the workpieces (welding speed) is 17 m / min.
В качестве концентратора применяется индуктирующий провод толщиной 3 мм, располагаемый вдоль оси сварки. Расстояние до токоподвода к ребру определялось по формуле (1) и равно 14 мм (k1 выбран равным 1). В соответствии с этим и формулой (2) длина индуктирующего провода выбрана равной 160 мм (k2 выбран равным 1). Подвод тока к полке производится в точке, отстоящей от точки схождения на расстоянии 185 мм.As a concentrator, an induction wire of 3 mm thickness is used, located along the axis of welding. The distance to the current supply to the rib was determined by the formula (1) and equal to 14 mm (k 1 was chosen equal to 1). In accordance with this and formula (2), the length of the induction wire is chosen equal to 160 mm (k 2 is chosen equal to 1). The current is supplied to the shelf at a point spaced 185 mm from the convergence point.
Свариваемые заготовки сводят с образованием V-образной щели за счет изгиба полки по радиусу 150 мм. После этого устанавливают токоподводы на указанных расстояниях от точки схождения. Устанавливают индуктирующий провод, включают перемещение свариваемых заготовок, после чего включают источник питания и устройство сдавливания нагретых заготовок. Сварка осуществляется в непрерывном режиме. Колебательная мощность от источника питания 102,5 кВт (по замерам). Приведенная мощность в данном случае равняется p0= 4,02 кВт/мм•м/мин, что соответствует диапазону минимально потребляемой мощности. Испытание полученных тавровых профилей показало высокое качество изделий: при испытаниях на отрыв от полки 10-ти образцов, вырезанных из каждого метра профиля длиной 10 м, во всех случаях разрушение происходило по основному материалу ребра вне зоны термического влияния при значениях предела прочности, равных 47 49 кг/ мм кв, т.е. значениях, соответствующих пределу прочности данной стали.The welded workpieces are reduced to form a V-shaped gap due to the bend of the shelf along a radius of 150 mm. After that, the current leads are installed at the indicated distances from the convergence point. The induction wire is installed, the movement of the welded workpieces is turned on, after which the power source and the device for compressing the heated workpieces are turned on. Welding is carried out continuously. The oscillatory power from the power source is 102.5 kW (measured). The reduced power in this case is p 0 = 4.02 kW / mm • m / min, which corresponds to the range of minimum power consumption. Testing of the obtained T-profiles showed the high quality of the products: in tests for tearing 10 samples cut from each meter of the profile 10 m long from the shelf, in all cases the destruction occurred along the main material of the rib outside the heat-affected zone at tensile strengths equal to 47 49 kg / mm2, i.e. values corresponding to the tensile strength of this steel.
Таким образом, заявляемый способ высокочастотной сварки профилей типа поверхность ребро позволяет получать изделия высокого качества при минимальных энергозатратах на стандартном промышленном оборудовании. Thus, the inventive method of high-frequency welding of profiles such as surface rib allows you to get high-quality products with minimal energy consumption on standard industrial equipment.
Литература
1. Шамов В.А. Лунин И.В. Иванов В.Н. Высокочастотная сварка металлов. - Л. Машиностроение, 1977, с.178-182.Literature
1. Shamov V.A. Lunin I.V. Ivanov V.N. High frequency welding of metals. - L. Mechanical Engineering, 1977, p.178-182.
2. Авт. св. SU N 944841, кл. B 23 K10/00, 31/08, оп. 23.05.82.БИ N 27 В. Л.Кулжинский и др. Устройство для спирального оребрения труб. 2. Auth. St. SU N 944841, class B 23 K10 / 00, 31/08, op. 05.23.82.BI N 27 V. L. Kulzhinsky et al. Device for spiral finning of pipes.
3. Золотин В.Е. и др. Исследования качества таврового сварного соединения при высокочастотной сварке. Сварочное производство. 1987, N 8, с.10-12. 3. Zolotin V.E. et al. Studies of the quality of tee welds in high-frequency welding. Welding production. 1987, N 8, pp. 10-12.
4. Иванов В.Н.и др. Высокочастотная сварка металлов. Библиотечка высокочастотника-термиста. Л. Машиностроение, 1979, с.10. 4. Ivanov V.N. and others. High-frequency welding of metals. High Frequency Thermist Library. L. Mechanical Engineering, 1979, p. 10.
Claims (1)
где Lр расстояние вдоль оси сварки между токоподводом к ребру и точкой схождения, мм;
К1 коэффициент, равный 0,6 1,4;
dр толщина ребра, мм,
а для предварительного нагрева поверхности используют элемент длиной Lк, определяемой из соотношения
где Lк длина элемента для предварительного нагрева, мм;
К2 коэффициент, равный 0,8 1,1;
v скорость сварки, м/мин;
e основание натурального логарифма.A method of high-frequency welding of profiles such as surface rib, including bringing the surface and ribs together with the formation of a V-shaped gap with a vertex at the convergence point, preheating the surface using an element that creates additional EMF and a length along the welding axis L k , heating the surface and ribs by transmitting high-frequency current supplied by current leads installed at certain distances from the convergence point along the welding axis, and the preheating zone is located bent between the current lead to the surface and the convergence point, the subsequent compression of the surface and the ribs at the convergence point, characterized in that the current lead to the rib is installed at a distance L p from the convergence point, determined by the formula
where L p the distance along the axis of the welding between the current supply to the rib and the convergence point, mm;
K 1 coefficient equal to 0.6 1.4;
d p the thickness of the ribs, mm
and for pre-heating the surface using an element of length L to , determined from the ratio
where L to the length of the element for preheating, mm;
K 2 coefficient equal to 0.8 1.1;
v welding speed, m / min;
e is the base of the natural logarithm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103603A RU2105647C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103603A RU2105647C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2105647C1 true RU2105647C1 (en) | 1998-02-27 |
| RU96103603A RU96103603A (en) | 1998-05-27 |
Family
ID=20177323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96103603A RU2105647C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105647C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540255C1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бушевецкий завод" | Method of welding of "edge-surface" profiles |
| RU2554237C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Бушевецкий завод" | Method of automatic welding by hf currents of "fin-surface" channel |
| RU2570249C1 (en) * | 2014-09-26 | 2015-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Method to manufacture ribbed shells |
| RU2574151C2 (en) * | 2014-04-10 | 2016-02-10 | Илья Семенович Злотников | Method and train of manufacturing of flat rib steelworks by method of high frequency welding |
-
1996
- 1996-02-20 RU RU96103603A patent/RU2105647C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540255C1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бушевецкий завод" | Method of welding of "edge-surface" profiles |
| RU2554237C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Бушевецкий завод" | Method of automatic welding by hf currents of "fin-surface" channel |
| RU2574151C2 (en) * | 2014-04-10 | 2016-02-10 | Илья Семенович Злотников | Method and train of manufacturing of flat rib steelworks by method of high frequency welding |
| RU2570249C1 (en) * | 2014-09-26 | 2015-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Method to manufacture ribbed shells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2210695B1 (en) | Apparatus for heating the welded portion of steel pipe material, and method for the apparatus | |
| CA1133072A (en) | High frequency induction welding with return current paths on surfaces to be heated | |
| CN101448347B (en) | Method for manufacturing induction coil used for medium frequency induction heating | |
| US20070095878A1 (en) | Method and system for monitoring and controlling characteristics of the heat affected zone in a weld of metals | |
| RU2105647C1 (en) | Method of high-frequency welding of sections of surface-rib type | |
| JP2005209608A (en) | Induction heating device of metal strip and induction heating method | |
| US3015018A (en) | Heating apparatus | |
| EP0158979A1 (en) | Continuous weld tube mill | |
| EP0589104B1 (en) | Method of producing tubing | |
| Mkrtychian et al. | Innovation method of production of extremely-thin-walled welded tubes on the tube-electric welding machine TESA 10-20 | |
| Baake et al. | Numerical Modeling of Double High-Frequency Longitudinal Welding of Cladded Pipes | |
| JPH07204863A (en) | Manufacture of resistance welded tube | |
| SU1660885A1 (en) | Method for arc hard facing | |
| JPH06304647A (en) | Manufacture of electric resistance welded pipe having satisfactory dimensional accuracy | |
| SU322017A1 (en) | Slosob induction heating | |
| JP2924675B2 (en) | Manufacturing method of welded section steel | |
| SU1107984A1 (en) | Method of high-frequency welding of surface-rib type articles | |
| JPH1076372A (en) | Device for preheating open tube edge | |
| JPH06220547A (en) | Heat treatment of thick electric resistance welded tube | |
| SU1031677A1 (en) | Method of arc welding by non-consumable electrode | |
| RU2574920C2 (en) | Method and device for control over thermal cycle of butt welding of strip ends | |
| JPS62134181A (en) | Heat input controlling method for high frequency seam welding jointly using laser beam | |
| JPS591635A (en) | Production of electricaly welded steel pipe | |
| JPH0852513A (en) | Manufacture of welded tube | |
| JP3146886B2 (en) | Method for producing welded steel pipe for line pipes having excellent resistance to hydrogen-induced cracking and sulfide stress cracking |