SU694323A1 - Устройство дл высокочастотной сварки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области высокочастотной сварки и может быть использовано при изготовлении незамкнутых профилей типа поверхность - ребро методом высокочастотной сварки с контактным подводом тока.

Известны устройства, предназначенные дл  высокочастотной сварки незамкнутых профилей, имеющих неравномерные услови  нагрева элементов, например тавровых профилей. Устройства содержат источник Питани  и токоподводы, расположенные дл  компенсации недогрева поверхности на разных рассто ни х от точки схождени  элементов профил  1. Однако обеспечить таКИМ образом полное выравнивание температуры на элементах профил  нельз  из-за слабой концентрации тока на участке поверхности между токоподводами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  высокочастотной сварки изделий типа поверхность - ребро, содержащее источник питани  током высокой частоты, токоподводы и вкладыщ из немагнитного материала с высокой электропроводностью 2.

Известное устройство не обеспечивает высокого качества сварки, так как вкладыш имеет слабую (магнитную св зь с нагреваемыми элементами профил . Поэтому величина тока, индуцированного во вкладыще, мала и он не обеспечивает полного перераспределени  напр женности пол  на поверхност х элементов. В результате сварочный ток на поверхности растекаетс  широкой полосой, а на кромке ребра сохран етс  высока  концентраци  тока, т. е. плотность тока в зоне сварки на поверхности при использовании известного устройства значительно меньще, чем на кромке ребра.

Дл  увеличени  магнитной св зи в известном устройстве необходимо увеличить ширину токонесущих сторон вкладыша. Однако эта величина выбираетс , исход  из надежности работы устройства и обеспечени  технологических параметров процесса и в практике такой путь повыщени  эффек-. тивности известного устройства реализован быть не может.

Кроме того, известное устройство не компенсирует неравномерный теплоотвод от нагреваемых участков, который существенно больше на поверхности.

Таким образом, благодар  неравномерной плотности тока на элементах и разным услови м теплоотвода температура на поверхности оказываетс  ниже к моменту схождени  элементов, чем на ребре, что приводит к плохому качеству сварного соединени  и ограничивает сортамент материа3

лов, из которых можно сваривать профиль методом высокочастотной сварки.

Цельо изобретени   вл етс  повышение качества сварки за счет обеспеченл  концентрации тока на узкой полосе новерхности и расширение сортамента сваривае-мых материа юв.

Дл  этого в предлагаемом устройстве 5кладыш из немагнитного материала охва чеи со всех сторон токоиодводами, кроме ;стороны, обращенной к поверхности, при этом ширина этой стороны равна преимущественно толщине ребра, а шира-ша остальных сторон в 10-20 раз больше.

Кроме того, вкладыш может быть выполрген в виде короткозамкнутого витка, :внутри которЬго размещеп магнитопровод. : Расположение и конструкци  вкладыша :обеспечивают сильную магнитную св зь на его периферийных сторонах, в результате чего ток высокой частоты, индуцированный во вкладыше, достигает большой величины. При этом резко повышаетс  напр женность пол  у поверхности профил  под активной стороной вкладыша, т. е. за счет эффекта близости обеспечиваетс  концентраци  тока на узкой nOvioce поверхности.

Неравномерность отвода тепла на участках нагрева элементов компенсируетс  за счет большего времени нагрева поверхности , так как контакт токоподвода с поверхностью осуществл етс  дальше, чем контакт второго токоподвода с ребром на длину , равную длине активной стороны вкладыша от точки схождени  элементов.

Таким образом, в результате более длительного нагрева узкой полосы поверхности обеспечиваетс  полное равенство температуры нагрева элементов к моменту их схождени  и высокое качество сварного соединени  при сварке широкого сортамента сталей и сплавов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 1. I

Устройство содержит токоподвод Л соединенпый с одним полюсом источника питани  высокой частоты. Токонодвод контактирует с поверхностью 2 профил . Второй токоподвод 3, соединенный с другим полюсом источника питани , контактирует с ребром 4 профил . Между токоподводами / и и поверхностью 2 установлен вкладыш 5 из немагнитного материала высокой нроводимости . Внутри вкладыша установлен сердечник 6 из материала с высокой магнитной проницаемостью. Вкладыш 5 изолирован от токоподводов / и 5 с помощью диэлектрической прокладки 7. Ширина h сто;роны вкладыша 5, обращенна  к поверхIHOCTH , равна толщине ребра 4, а высота ос|тальных трех сторон равна (10-20) h.

Эти соотнощени  выбираютс  из условии компенсации разницы в нагреве и теплоотводе па свариваемых элементах.

Элементы устройства /, 3, 5, 6  вл ютс  водоохлаждаемыми. Элементы системы вод ного охлаждени  на чертеже не показаны .

Устройство работает следующим образом .

Ток высокой частоты от источника питаПИЯ подводитс  с помощью токоподвода / к поверхности 2 профил , проходит по поверхности 2 до точки схождени  элементов , далее проходит по кромке ребра 4 и с помощью токоподвода 3 отводитс  к второму полюсу источника питани .

При этом в индуктивно св занном с элементами 1, 2 и 3 вкладыще 5 индуцируетс  встречный ток высокой частоты.

Таким образом, по обращенной друг к

другу узкой стороне вкладыща 5 и поверхности 2 проф(Ил  протекают встречные токи высокой .частоты. Вследствие эффекта близости обеспечиваетс  концентраци  тока на узкой полосе поверхности 2.

Полное выравнивание температуры, которое обеспечивает предлагаемое устройство , позвол ет получить сварку топкостенпых тавровых профилей из сталей и сплавов , обеспечить сварку которых ранее не

удавалось. С помощью предлагаемого устройства по вилась возможпость получить качественные соединени  из нержавеющей стали, жаропрочных и титановых сплавов, т. е. Из материалов, которые требуют дл 

сварки равных температур на свариваемых элементах.

Ожидаемый экономический эффект от внедрени  на опытно-промыщленном стане тонкостенного таврового профил , например,

из жаропрочной стали ВНС-2, с помощью предлагаемого устройства составит 9,1 тыс. руб. на.каждую тонну профил .

Claims (2)

1. Устройство дл  высокочастотной сварки изделий типа поверхность - ребро, содержащее источник питани  током высокой частоты, токоподводы и вкладыш из пемагБИТНОГО материала с высокой электропроводностью , отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварки за счет обеспечени  концентрации тока на узкой полосе поверхности и расширени  сортамента свариваемых (материалов, вкладыш из немагнитного материала охвачен со всех сторон токоподводами, кроме стороны, обращенной к поверхности, при этом ширина этой стороны преимушественно равна полпдине ребра, а ширина остальных сторон в 1.0-20 раз больше.

2. Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что вкладыш выполпен в виде короткозамкнутого витка, внутри которого

размещен магнитопровод.