Датчик положения стыка при индукционнойсварке

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 260679 (21) 2784957/25-27 с присоединеиием заявки йо(23) Приоритет В 23 К 13/00 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий,фюзный проектно-конструкторский тех ологйфщуй " китут атомного машиностроения и котло ияГ 4(54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ СТЫКА ПРИ ИНДУКЦИОННСВАРКЕ При сварке изд меют перекосы, и ойств с фотодатч вает точное опред как отсутствует з ми либо целиком п бо в какой-то его технологические в ства. торцы которых ование устне обеспечистыка, так ежду изделияторцу, лиЭто сужает сти устройелий,пользкамилениезор мвсемучастиэможно и Р на фиг. го тока его как гИзобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в различных отрас лях машиностроения, в частности в атомном машиностроении и котлостроении при индукционной сварке различных изделий, например труб теплообменчых аппаратов.Проблема точного определения стыка свариваемых изделий с целью соос 10 ного с ним установления индуктора сварочной машины продолжает оставать-ся актуальной, так как только при этом условии получают качественное сварное соединение. Незначительное 15 смещение оси индуктора относительно стыка приводит к неравномерному нагреву свариваемзх труб, что ухудшает условия пластической деформации при осадке, т.е. влияет на качество свар ного соединения.Известны устройства, предназначенные для поиска стыка при индукционной сварке труб, в которых в качестве чувствительных элементов используются фотоэлектрические датчики, закрепленные различным образом на кольцевом индукторе. сварочной машины и осуществлякщие связь индуктора с приводом перемещения 11. 30 Цель изобретения - расширение тех нологических возможностей, а также повышение производительности сварки при одновременном упрощении конструкции и уменьшении габаритов индуктора.Поставленная цель достигается применением магнетрона в качества датчика положения стыка при индукционной сварке.Прямым назначением магнетрона является генерация электромагнитных волн СВЧ диапазона 300-3 10 ИГцНа фнг. 1 схематиЧно изображен магнетрон на фиг. 2 - кривая зависимости анодного тора магнетрона от величины индукции магнитного поля; на фиг. 3 - индуктор с магнетроном4 - кривые изменения анодномагнетрона при перемещениидатчика вдоль свариваемыхтруб (причем кривая Ф отображает изменение анодного тока при движении вдоль труб, стык которых имеет зазор, кривая Б - при состыковке труб беэ зазора) .Магнетрон использован без конструктивных изменений и включает в себя фиг,1 соленоид 1, внутри которого находится электронная лампа 2, например диод, расположенная так, что ее катод 3 и анод 4 параллельны оси соленоида, т,е, параллельны направлению вектора магнитной индукции поля соленоида. Иагнетрон 5 (Фиг. 3) закреплен между токовыводаьв 6 индуктора 7, так что его ось перпендикулярна поверхности свариваеьих труб, а выход подключен к измерительной схеме 8.Применение известного магнетрона в качестве датчика стыка при индукционной сварке стало возможным благодаря обнаруженному эффекту резкого увеличения анодного тока магнетрона, находящегося в закритическом режиме, при .прохождении им стыка или зазора между свариваемимн трубами (фиг.4).Иагнетрон в качестве датчика стыка работает следующим образом.До начала поиска соленоид 1 подключают к источнику напряжения (не показан), при этом магнетрон выводится в закритический режим работы.Это значит, что индукция В магнитного поля магнетрона,которая складывается из постоянной величины Во, определяемой током соленоида и конструкцией лампы, и величины индукции ЬВ, наводимой исследуемой трубой, соответствует величине анодного, тока магнетрона, равной 0,1-0,2 пц (фиг.2).При движении индуктора 7 вдоль свариваемых труб индукция .магнитного поля магнетрона практически не изменяется и соответствует анодному току магнетрона, например 0,2 его максимального значения (фиг,2 и 4). При прохождении магнетроном зазора индукция магнитного поля, в котором находится электронная лампа, уменьшается на величину д В 0, что приводит к40 Формула изобретения Применение магнетрона в качестведатчика положения стыка при индукционной сварке.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9645791, кл. З 23 К 9/10, 1979. резкому увеличению анодного тока лампы, например, до, величины 0,8 его,максимального значения (фиг.2 и 44).При прохождении магнетроном стыкабез зазора магнитное поле.в местесопряжения труб уменьшается на величину ЬВ, что также приводит к увеличению анодного тока, например; довеличины 0,5 п ,(фиг.2 и 4 ),Так как у состйкованных труб беззазора иэмейение магнитной индукцииЬВ ( Ь В 0, то и величина анодноготока в случае стыка без зазора меньше, чем в случае стыка с зазором(фиг.2 и 4). Однако и в этом случаеувеличение анодного тока достаточно,15 чтобы по его максимальному значениюопределить стык, и по сигналу с измерительной схемы 8 осуществить останов индуктора,Использование магнетрона в качест 2 О ве датчика стыка при индукционнойсварке имеет преимущества, так какэтот датчик конструктивно прост,имеет меньшие габариты по сравнениюс известными и позволяет фиксировать25 стыки как с зазором, так и беэ зазора, что расширяет его технологические возможности. Кроме того, за счетотсутствия отверстий в индукторе увеличивается его мощность, прогревается более узкая часть деталей, что вконечном итоге приводит к повьнаениюкачества сварных соединений. При использовании магнетрона в качестведатчика стыка, достаточно одного хода индуктора, что сокращает времяориентации, а следовательно, повышает производительность процессасварки.В 25293 Составитель Т. Сорокинаедактор А.Лежнина Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко исное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 2400/45 ВНИИПО Госуд по делам и 113035, Москва, Тираж 1148 Порственного комитета СССРобретений и открытий