SU1196193A1 - СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ ПО ОТБОРТОВАННЫМ КРОМКАМ, при котором свариваемые кромки оплавляют в электромагнитном поле индуктора - Google Patents

Description

Изобретение относится к высокочастотной сварке металлических изделий по отбортованным кромкам, имеющим замкнутый контур и может быть использовано для сварки изделий с разнотолщинными кромками, например термоэлектронагревателей, у которых наружная кромка по толщине больше внутренней, а также при изготовлении гермоводов, термоэлектронагревателей, патрубков и других изделий.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества сварного соединения за счет улучшения внешнего вида, а также уменьшения влияния разброса геометрических размеров свариваемых деталей и колебаний сварочного, зазора.

На фиг. 1 показано взаимное расположение индуктора и свариваемого изделия до начала оплавления; на фиг. 2 — то же, после оплавления.

Устройство для сварки состоит из индуктора 1, токопровода 2 с рабочей поверхностью, обращенной к свариваемым кромкам и магнитопровода 3. Свариваемое изделие например термоэлектронагреватель 4, состоит из штуцера 5 и оболочки 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие устанавливают по отношению к ИНДуКТОру С ЗаЗОрОМ бном.

В индуктор 1 подают высокочастотный ток, который разогревает свариваемые кромки деталей 5 и 6 до оплавления, после чего плавно увеличивают зазор между рабочей поверхностью индуктора и торцом свариваемых кромок до величины, не превышающей утроенный зазор между индуктором и свариваемыми кромками.

В первоначальный момент устанавливается минимально допустимая величина зазора между индуктором и торцами свариваемых кромок изделия и через индуктор пропускается ток высокой частоты, обеспечивающий максимально допустимую мощность в свариваемых кромках. Величина передаваемой мощности ограничивается электрической прочностью воздушного зазора, нагрузочной способностью материалов индуктора и заданной глубиной провара кромок.

После достижения торцами свариваемых кромок температуры плавления интенсивность процесса становится слишком большой, так как электродинамические силы поля индуктора при выбранном уровне мощности намного превосходят силы поверхностного натяжения расплавленного металла, что сопровождается выбросом металла из зоны сварного шва. Величина удельной мощности при начальном зазоре в предлагаемом способе в 9—10 раз превышает удельную мощность в кромках при известных методах сварки.

2

Как удельная мощность, так и электродинамические силы пропорциональны квадрату напряженности магнитного поля индуктора. Напряженность магнитного поля на поверхности торцов кромок в индукторах приблизительно обратно пропорциональна величине зазора.

Поэтому увеличение зазора в три раза уменьшает электродинамическое воздействие на жидкую ванну свариваемого шва приблизительно в 9 раз, что обеспечивает получение качественного шва без наплывов.

Наличие обхватывающих снаружи боковых сторон индуктора обеспечивает поддержание температуры оплавления кромок с увеличением сварочного зазора при одновременном'электродинамическом воздействии на образуемый шов, направленный на наружные стенки кромок, что способствует удержанию металла в пределах толщины кромок.

Снижение уровня электродинамического воздействия на торцы свариваемых кромок после начала оплавления позволяет снизить требование к точности установки первоначального зазора, а также снизить требования к точности изготовления свариваемых деталей.

Если по каким-либо причинам начальная мощность меньше максимально допустимой, то соответственно должно быть скорректировано изменение зазора в процессе сварки.

Минимально допустимый зазор между торцами кромок свариваемого изделия и индуктором составляет половину толщины свариваемых кромок. Уменьшение зазора ниже указанного предела приводит к электрическим пробоям и к резко неравномерному нагреву по периметру кромок из-за самых незначительных нарушений параллельности индуктора и свариваемых кромок.

Максимальное значение начального зазора не должно превышать толщины кромок, поскольку это приводит к резкому снижению эффективности нагрева, так как выделяемая в кромках мощность уменьшается с увеличением зазора приблизительно обратно пропорционально квадрату его величины.

Пример. Приваривают штуцеры к оболочкам ТЭН диаметром 13,5 мм и толщиной кромки 1,2 мм, начальный зазор 0,8 мм.

Сварка производится при следующем режиме: 5 кВ, 3^,= 2 А, частота тока

440 кГц, время сварки 2 с, величина зазора в конце сварки 2,5 мм.

Проведенные эксперименты подтверждают целесообразность практического применения предлагаемого способа, поскольку позволяют получить удовлетворительное качество сварного соединения без образования наплывов при уменьшении времени сварки.

1196193

Фиг. ζ

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ ПО ОТБОРТОВАННЫМ КРОМКАМ, при котором свариваемые кромки оплавляют в электромагнитном поле индуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества сварного соединения, первоначально устанавливают свариваемые кромки по отношению к индуктору с зазором, равным 0,5—1 толщины кромки, а при достижении температуры начала оплавления зазор увеличивают до величины, превышающей первоначальный зазор до 3 раз.

   /

   1196193

   1