SU396938A1 - Способ высокочастотной сварки плавлением - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области сварки металлов- токами высокой частоты , оно может примен тьс  при изготовлении металлических изделий из листов различных толщин, в производстве биметаллических пластин, полос, труб и трубных заготовок, а также при наплавке, заварке отверсти ремонте и т.д. Известен способ высокочастотной аварки плавлением, при котором свари ваемые кромки собирают параллельно друг другу и подвод т к ним ток высокой частоты. При этом заполнение зазора производитс  за счет присадочного металла , который подаетс  в него. Это при водит к значительной величине зазора (минимум 10-20 мм), а следовательно, к большим электрическим мощност м дл  переплавлени  большого количества присадочного металла, к малой ско рости сварки, широкой зоне нагрева и т.д. Кроме, того значительные размеры ванны ра:сплавленного метсшла и ее небольша  кривизна привод т к тому,, что тепловыделение в ванне нез начительно отличаетс  от тепловыделе ни  в кромках вследствие про влени  так называемого катушечного эффекта, т.е. практически отсутствует преиму-i щественный нагрев ванны расплавленного металла. С целью повышени  скорости оплавлени  и снижени  расхода электрической энергии зазор между свариваемыми кромка(-ш выбирают соизмеримым с величиной глубины проникновени  тока в нагретый свариваемый меташл, но не превышающим двадцатикратного значени  этой величины. При этом процесс сварки ведут от места, где кромки предварительно замкнуты между собой, а заплавление зазора осуществл ют за счет тепловыделени  в результате про влени  катушечного эффекта. Катушечный эффект заключаетс  в том, что в проводнике по определенному радиусу, плотность тока высокой частоты, текущего по внутренней поверхности , увеличиваетс  с уменьшением радиуса изгиба проводника. При очень малом радиусе закруглени  (в ваннах небольшого размера) плотность тока на поверхности ванны значительно больше, чем на поверхности проводника и преимущественное тепловыделение происходит в ванне расплавленного металла и близлежащих участках поверхности кромок. Металл кромок (сраанительно тонкий слой) после расплавлени  стекает в ванну, в результате чего ванна быстро перемещаетс  вдоль зазора, а кромки свариваютс  между собой. Поскольку зазор ме щу кромками мал, количество дополнительного металла также должно быть небольшим, а в некоторых случа х его вообще мо жет не потребоватьс  вследствие сближени  свариваемых кромок под действием деформации сжати  сваренного шва, вызываемой его охлаждением.

На фиг.1 показана схема осуществле«и  предлагаемого способа сварки; на фиг. 2 - то же дл  кольцевого шва на фиг.З - то же с наклонным положением сварочной ванны

На фигурах даныследующие обозначени : 1 - свариваемые издели , 2 - ползун удерживающий жидкий металл , 3 - контакты токопровода, 4 - сварочна  ванна, 5 - сварной шов, б - место начала сварки, 7 - издели , свариваемые кольцевым швом, 8 - изол ционна  прокладка, 9 - издели , свариваемые наклонным швом, 10 - индуктор , 11 - присадочный материал и 12 - подкладка. Стрелками показано условное направление тока.

Свариваемые издели  1 (см. фиг.) собирают так, чтобы между ними осталс  минимальный зазор, обеспечивающий его электрическую прочность при подводе тока высокой частоты, соизмеримый с величиной глубины проникновени  тока в нагретый свариваемый металл, но не превышающий двадцатикратного значени  этой величины. В месте б начала сварки .издели  соедин ют , обеспечива  хороший электрический контакт. Ток высокой частоты подвод т к кромкам контактами 3 или индуктором 10 (см. фигi 3).так, чтобы он протекал через место начала сварки, где кромки замкнуты между собой. При малом зазоре в месте контакта про вл етс  катушечный эффект и поверхности кромок плав тс . Расплавленный металл, не име  возможности вытечь благодар  наличию электромагнитнопрозрачных ползунов 2, стекает в вайну и, заполн   зазор, кристаллизуетс . Ванна быстро движетс  вверх, оставл   за собой сварной шов. Сварка может производитьс  как без движени  токопроводов и ползунов, так и при движении их вдоль шва.

При сзарке кольцевого шва (см. фиг. 2) расплавленный металл выхода на имеет и здесь ползуны не нужны. Свариваемые издели  7 могут быть сплошными или полыми (например, две трубки). Здесь непрерывный процесс

сварки осуществить невозможно, так как нельз  ввести контакты внутрь зазора. При большей длине одновременно свариваемого шва, например при сварке двух трубок, одна внутри другой , дл  уменьшени  развара шва можно примен ть охлаждение во врем  нагрева и сварки.

При малом зазоре между кромками трудно достичь посто нства этого за зора. Поэтому в зазор может быть введена изол ционна  прокладка 8 легкоплавкого материала, например из стеклоткани, котора  при расплазлении одновременно может служить флюсом , предохран ющим металл от окислени  , (

Возможно осуществление предлагаемого способа при.горизонтальном и наклонном положении сварочной ванны . Свариваемые издели  9 (см. фиг.З с одной стороны, в данном случае снизу, в месте 6 начала сварки замыкаютс  между собой с помощью допол (нительной подкладки 12. При движении токоподвода ток захватывает и оплавл ет участки кромок, ванна принимает наклонное ;положение и выходит наружу издели  с одной стороны, Токоподвод при этом удобно производить индуктором 10, так как при этом нужен ток большей величины (при меньших напр жени х). Поскольку металла кромок может не хватить, дл  заполнени  зазора в сварочную ванну может вводитьс  присадочный материал 11 в небольшом количестве сбоку, -напримерчерез ползуны. Дл  повышени  качества соединени  процесс можно вести в вакууме, в среде защитных газов или с использованием флюсов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ высокочастотной сварки плавлением, при котором свариваемые кромки собирают параллельно друг другу и к ним подвод т ток высокой частоты , отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости оплавлени  и снижени  расхода электрической энергии, зазор между свариваемыми кромкаг ш выбирают соизмеримым с величиной глубины проникновени  тока в нагретый свариваемый металл , но не превышающим двадцатикратного значени  этой величины, процесс сварки ведут от места, где кромки предварительно замкнуты между собой, а заплавление зазора осуществл ют

   за счет тепловыделени  в результате про влени  катушечного эффекта.

   фиг.1

   8