Способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров

-1 ттТ 1 Ьс : ., р,;, о лъ,:; к . м Союз Соеетсккх Соиналнстнческнк Республик)М Клг В 23 К 130 Заявлено 04.02,75 (21) 2101813/2с присоединением заявкиГасударственный комитет Совета Мнннстров СССР 23) Приоритет 3) УДК 621.791.77ата опубликования описания 27.12.7(71) Заявитель МЕННОГО ИНДУКЦИОННОГОИХ КОЛЬЦЕВЪХ КОНТУРОВ(54) СПОС НАГРЕВ ОДНО ЕСКО области высокоческих изделий и о, например, при рах ниас ание способа однагрева несколь. преимущественно оски, обеспечивакромок свариваерасстояния межтся в том, что в щих сварке, инИзобретение относится кчастотной сварки металлиможет быть использованвварке труб в трубные доски.Известны способы для высокочастотной сварки металлических деталей, имеющих несколько близко расположенных друг к другу отверстий с трубчатыми элементами, вставленными в эти отверстия. Эти способы основаны на сварке с помощью индукционного нагрева токами высокой частоты одного контура с последующей перестановкой индуктора для сварки следующего контура, т. е. на принципе последовательной сварки всех контуров один за другим 1.Недостатком способов является относительно низкая производительность, так как за одну операцию сваривается только один контур.Известен способ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров, при котором в каждом из нагреваемых контуров индуктируют ток, нагревающий контур до заданной температуры (2.В случае, когда нагреваемые кольцевые контуры расположены достаточно далеко друг от друга, не вызывает затруднений одновременный нагрев до сварочной температуры нескольких контуров.Прп достаточном удалении отверстий друг от друга токи, ипдуктпруемые в этих конту, не влияют друг на друга, и каждыи из нагревается равномерно.В случае, если контуры расположены близко друг к другу, то появляется взаимодействие между токами, При этом, если индукторы над соседними контурами включены согласно, т. е. фазы колебаний между токами равны нулю, токи в перемычках между контурами складываются, что приводит к усилению нагрева участков этих контуров, наиболее близко расположенных друг к другу, без усиления нагрева на остальных участках. В результате наблюдается неравномерность нагрева по периметру каждого из контуров. Аналогичная картина будет иметь место и в случае встречного включения индукторов, т. е. при сдвиге фаз между токами в соседних контурах, равном 180. Но в этом случае на участках контуров, расположенных наиболее близко друг к другу, будет наблюдаться недогрев. Цель изобретения - создновременного индукционногоких кольцевых контуров,при вварке труб в трубные дющего равномерный нагревмых контуров независимо отду соседними отверстиями.Сущность способа заключасоседних контурах, подлеждуктируются токи с разностью фаз от 60 до120,За счет подбора величины сдвига фаз вэтом интервале можно практически ликвидировать взаимодействие токов, пндуктпрованных в соседних контурах, либо обеспечитьблагоприятный эффект от их взаимодействия,На фиг. 1 показан поперечный разрез сварпваемых деталей с расположенными над свариваемымп кромками нндукторамп; нафиг. 2 - один из вариантов реализации предлагаемого способа; на фиг. 3 - кривые распределения в один из моментов времени плотности тока, индуктпрованного в свариваемыхдеталях при различных значениях сдвига фазр между токами, индуктируемыми каждым изиндукторов (фиг, За - у=О, фпг. Зб - р==180, фиг. Зв - ср=90),где: 1 - деталь с отверстиями; 2 - трубчатые элементы, свариваемые с деталью 1; 3 -индуктор; 4 - сварочный трансформатор; 5 -конденсатор; 1 в плотнос тока, индуктированного в кромках 1-м индуктором; 12 в плотность тока, индуктированного в кромках 2-миндуктором;- суммарный ток в кромках.Г 1 редлагаемый способ осуществляется следующим образом.В свариваемых кромках деталей 1 и 2 спомощью индукторов 3 индуктируют токи, нагревают их до сварочной температуры, С помощью подбора величины емкости конденсаторов 5 обеспечивают сдвиг фаз между токами в каждом из индукторов, При отсутствиисдвига фаз между токами каждого индуктора (фиг. За) происходит сложение токов, индуктированных на перемычке между отверстиями в детали 1, и, как следствие, перегревтех участков кромок соседних отверстий, которые ближе всего находятся друг к другу(участок АВ). При сдвиге фаз между токами 40каждого индуктора ср=180 (фиг. Зб) происходит вычитание токов на перемычке между отверстиями и, как следствие, ослабление нагрева кромок на участке АВ.В случае, когда, согласно данному способу, обеспечивают сдвиг фаз между токами соседних индукторов больший нуля, но меньше 180, влияние индуктированных в каждом контуре токов друг на друга ослабляется.В частности, прп сдвиге фаз на 90 (фиг. Зв) практически отсутствует взаимодействие между токами, наведенными соседними индукторами, и обеспечивается равномерность сварки по периметру всех контуров прп одновременной работе обоих пндукторов.Отклонение сдвига фаз от этой величины в пределе 30 незначительно ухудшает равномерность нагрева при сварке и может быть допущено.Формула изобретенияСпособ одновременного индукционного нагрева нескольких кольцевых контуров, преимущественно при вварке труб в трубные дос ки, при котором в каждом из нагреваемых контуров индуктируют ток, нагревающий контур до заданной температуры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исключения взаи. модействия токов, индуктируемых в соседни контурах для повышения равномерности на грева, в соседних нагреваемых контурах ин дуктируют токи с разностью фаз от 60 д 120Источники информации, принятые во внп. мание при экспертизе:1. Патент ГДР46515, кл. 21 Н 29/Зо, 1966.2. Лозинский М. Г. Промышленное применение индукционного нагрева. М., 1958, стр. 435,ф едактор С. Микулицка Изд.1838 Тираж 1178 ИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5одп испо каз 2763/2 Типография, пр. Сапунова ставитель Э. Ветрова Техред Н, Ханеева