Способ высокочастотной стыковой сварки

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет В 23 К 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,77(088.8) Дата опубликования описания 30.1281 Ъс(54) СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СТЫКОВОЙСВАР КИ Способ относится к высокочастотной стыковой сварке металлическихизделий, например труб, и может бытьиспользован в энергетической, судостроительной и других отраслях промышленности.Известен способ высокочастотнойстыковой сварки, при котором торцыдеталей устанавливают с зазором,нагревают их токами высокой частотыс помощью нагревательного устройства и осаживают,Известный способ обеспечивает получение сварных соединений высокогокачества. При правильном выборе частоты сварочного тока на торцах свариваемых труб образуется тонкая пленка расплавленного металла, окислыи включения удаляются из зоны сварки при осадке. Образующийся при этом 20град значительно меньше, чем придругих известных способах сварки,и не снижает качества соединения 111 .Недостатком известного способаявляется то, что он применим только с поворотными стыками, т.е. когда свариваемые детали приводятся вовращение вокруг продольной оси в процессе сварки, Объясняется это тем,что при нагреве труб за счет авто концентрации тока высокой частотынаблюдается принципиальная неравномерность распределения энергии попериметру трубы. В зоне подвода контактов поверхность торцев практически не нагревается, а нагрев имеетместо на участках периметра трубы,находящихся посередине между контактами. Для достижения равномерногораспределения энергии и получениясварного соединения высокого качества необходимо вращение труб относительно токоподводов . При постояннойугловой скорости равномерность нагрева достигается независимо от распределения энергии в статическом состоянииСуществует значительная номенклатура изделий, которые не могут бытьприведены во вращение. Это, например,трубы в виде змеевиков, различногорода гнутые изделия и т.п.Цель изобретения - расширение области применения способа,Поставленная цель достигаетсятем, что в способе высокочастотнойстыковой сварКи, при котором торцыдеталей устанавливают с зазором,нагревают их токами высокой частотыи осаживают, в процессе нагрева осу щестнляют колебательные перемещениянагревательного устройства на уголне менее 180 в плоскости сзариваемого стыка, а величину сварочного тока изменяют пропорционально абсолютной величине скорости колебательногодвижения.5Невозможно обеспечить равномерностьнагрева торцов труб при неравномерномраспределении энергии по ее периметруи непостоянство угловой скорости перемещения токоподводов. Этим объяс- Оняется необходимость изменения сва"рочного тока.На фиг.1 изображена схема колебательного движения токоподводов относительно свариваемых труб; на фиг.2 - 15распределение энергии по периметрустыка свариваемых труб, где ч - удельная энергия на поверхности стыка труб,угловая координата точки на торцетруб; кривая- распределение энергни для случая статического положениянагревателя относительно стыков труб,кривая П - распределение для случаяколебательного движения токоподводовпо гармоническому закону на угол ==180 , кривая 1 - распределение энер"гпи для случая колебательного движениятокоподводов по гармоническому закону на угол У =180 и регулированиясварочного тока пропорционально абсо- Злютной величине угловой скорости колебательного движения.Сварка неповоротных стыков труб попредлагаемому способу осуществляетсяследующим образом.Подлежащие сварке трубы 1 устанавливаются в рабочее положение с зазороммежду торцами. На концы труб с помощью скользящих контактов 2 и 3 подводится высокочастотный сварочный токи начинается колебательное перемещение 40токоподводов на угол. При этом сварочный ток в процессе сварки регулируют пропорционально скорости угловогоперемещения токоподводов, что позволяет получить равномерное распределение 45энергии по периметру стыка (фиг.2, кривая Ю ),После достижения на торцах сварочной температуры ток выключается, прекращается колебательное движение, произоводится осадка труб в осевом направле" нни. Сварное соединение извлекается из нагревателя.Способ опробован в лабораторных условиях на макете прн сварке труб иэ стали 12 Х Мф диаметром 32 мм с толщиной стенки б мм.Режим сварки. следующий; частота сварочного тока 440 кГц время сварки б с, мощность генератора колебательная 75 кВт число колебаний нагревателя 6-7, угол поворота 220-230, характер изменения угловой скорости и регулирования сварочного тока - синусоидальный, качество сварного шва - хорошее, величина внутреннего грота - 2 мм.Предлагаемый способ позволяет получать сварные соединения неповоротных стыков труб иэ широкого сортимента марок сталиСварные соединения обладают высоким качеством.Использование предлагаемого способа позволит расширить области применения высокочастотной сварки.Экономический эффект может быть получен, например, за счет повышения надежности работы сварного соединения в котлоагрегатах, путем сокращения аварийных остановок котлов.формула изобретенияСпособ высокочастотной стыковойсварки, при котором торцы деталей устанавливают с зазором, нагревают ихтоками высокой частоты с помощью нагревательного устройства и осаждают,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения области. примененияспособа, в процессе нагрева осуществляют колебательные перемещения нагревательного устройства на угол неменее 180 в плоскости свариваемогостыка, а величину сварочного тока изменяют пропорционально абсолютнойвеличине скорости колебательного движения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Беннет Э. Эффект близости и егоприменение, "ГгапьэсСопт оГ Ье Ащегсап пьйенсе оЕ ЕесСгса Епдпеегв". т.51, М 3, 1932 (прототип).Н 93462 иг. иг. Г Э.Ветр бинец СоставителТехред А, Б 1336/16 ТВНИИПИ Государст по делам изобре1 1 30 35 р Москва,ираж 1151 Подписное венного комитета СССРтений и открытий Ж, Раушская наб., д /5 аз