ZIP архив

Текст

, 1107972 В 23 К 1/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и трубыстыка,коэффициент,отношениясти основногпоя К = 1,0 а стен ол где наклонаическийящий отпроводно Ц, - уголК - эмпирзавис тепл еталла и пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВХОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт токоввысокой частоты им. В,П. Вологдина(56) 1, Вологдин В.В. Пайка и наплавка при индукционном нагреве.М,-Л., "Машиностроение", 1965,с. 22-31,(54)(57) СПОСОБ ИНДУКЦИОННОЙ ПАЙКИ,преимущественно стыков труб, прикотором подготавливают торцы труб под косой стык, прокладывают между ними припой, сжимают торцы и нагревают их индуктором, расположенным над зоной стыка, о т л и ч а ющ и й с я. тем, что, с целью повышения качества пайки за счет выравнивания температуры по нагреваемому объему, плоскость симметрии индуктора смещают относительно оси шва в сторону выхода шва на поверхность, обращенную к индуктору, на величи- " ф ЫсЫ.А=2Изобретение относится к индук"ционному нагреву локального участкаизделия и может быть использованопри индукционной стыковой пайке изделий, в частности труб, 5Известен способ индукционнойпайки стыков труб, при котором подготавливают торцы труб под косойстык, прокладывают между ними припой, сжимают торцы и нагревают их 10индуктором, расположенным над зонойстьпса. При этом способе ось индуктора совмещают с осью шва 11.Недостатком указанного способаявляется то, что при нагреве кольцевым.индуктором, совмещенным с осьюшва, зоны косостыкового шва с припоем, электро- и теплофизическиехарактеристики которого отличаютсяот этих же характеристик паяемого 20материалатемпература по объемушва неравномерна, разность температурна наружнои и внутренней сторонахшва достигает 300-350 С. При индукционном нагреве температура определяется как за счет выделения теплаот протекающего по изделию тока,так и явлениями теплопроводности.11 реграда на пути потоков тепла изматериала с худшей, чем у основного,теплопроводностью, расположеннаяна разных уровнях от наружной.,поверхности по ширине зоны нагрева,нарушает обычное течение процессовнагрева.Целью изобретения является выравнивание температуры по нагреваемомуобъему и повышение за счет этого качества пайки.Указанная цель достигается засчет того, что согласно способу индукционной пайки, преимущественностыков труб, при котором подготавливают торцы труб под косой стьпс,прокладывают между ними припой, сжимают торцы и нагревают их индуктором, расположенным над зоной стьпса,плоскость симметрии индуктора смещают относительно оси шва в сторонувыхода шва на поверхность, обращеннуюк индуктору, на величину Мс с 1 с17 где б - толщина стенки трубы; 55о(, - угол наклона стьпса",К - эмпирический коэффициент,зависящий от отношения теплопроводности основного металла и припояпК = 1,0-0,3.На фиг.1 изображено паяемое соединение с установленным индуктором,поперечный разрез, на фиг. 2диаграммы распределения температурыпри различных положениях индуктора.Кольцевой индуктор 1 установленнад нагреваемой зоной 2 трубы 3.Кромки 4 и 5 трубы 3 скошены подуглом сх Между скошенными кромками 4 и 5 проложен припой 6, Индуктор отстоит от нагреваемой поверхности на величину Ъ, а его плоскостьсимметрии 7 отстоит от оси 8 швана величину Л,Ток, индуцированный индуктором 1в нагреваемой зоне 2 трубы 3, в зависимости.от частоты тока протекаетпо кольцу, внешний диаметр которогоравен диаметру трубы 3, ширинакольца примерно равна ширине индуктора 1, а толщина зависит от частотытока и принимается равной величине7д=сос, где Л - глубина проникновения тока в металл трубы; ь == 2 Ы 1 1 - частота тока, р - магнитная проницаемость материала трубы,"у в удельная электропроводность.Однако величИна Д - условнаявеличина, равная расстоянию от поверхности проводника, на которомплотность тока д убывает в е раз,т.е. на 63,27. Действительный закон распределения плотности тока потолщине проводника есть экспонентахд" = о" -- где с - плотностьх ее хтока на расстоянии Х от поверхности;с/"е - плотность тока на поверхностипроводника,Таким образом, нагрев проводникаиндуцированным в нем током высокойчастоты есть комплексньпс процесс,связанный с протеканием тока иявлением теплопроводности, поэтомукосая граница в теле проводника изматериала с низшей теплопроводностьюи с различным но длине границы тепловым и электрическим контактомсущественно искажает тепловые процессы. При совмещении оси 8 индуктора 1 и оси 7 шва противолежащаяиндуктору поверхность трубы 3отстает в нагреве (рассуждения про1107972 ЗО 3водятся для оптимальной частоты тока, при котовой глубина. проникновения тока Д близка к толщине д стенки трубы). При этом разность температур между прилежащей и противолежащей индуктору стенкой трубы неодинакова по ширине шва, Свои особенности вносит косая граница в нагреваемой зоне. Пограничный слой проводника у кромки 4, 1 О прилежащей к индуктору 1, имеющий меньшую по нормали к поверхности толщину, опережает в нагреве смежный с ним послеграничный слой у кромки 5. Однако закон распределе ния разности температур по ширине шва носит сложный характер, так как на температуру оказывает влияние и неодинаковое значение напряженности магнитного поля по ширине "короткого" индуктора, и тангенциальные потоки тепла как в холодные области трубы в сторону от индуктора, так и по зоне нагрева. Аналитический расчет этих зависимостей весьма сложен.Для получения равномерного нагрева по объему нагреваемую плоскость симметрии 7 индуктора 1 необходимо сместить от оси 8 шва в . сторону выхода шва на поверхность, прилежащую к индуктору 1, на величиЫс 1 ону А, Величина Л К, Коэф 2фициент К - эмпирический коэффициент, выбираемый в пределах от 135 до 0,3, зависит от отношения теплопроводности основного металла и припояПри отношении этих теплопроводностей близком к 1 К следует 4 О выбирать ближе к нижнему пределу, в этом случае он будет учитывать лишь неплотный тепловой и электрический контакт между кромками 4,5 и припоем 6. При большой разнице в теплопроводностях К стремится к 1. 4П р и м е р. Проводился нагревкольцевого участка трубы диаметром426 ж 4, толщиной 24 мм кольцевыминдуктором шириной 35 мм. Кромкитрубы были скошены под углом 30между ними проложен припой маркиПтолщиной 1,5 мм в виде кольца.Для контроля температуры нагрева навнутреннюю и наружную поверхноститрубы были зачеканены термопары пооси и по границам шва. Нагрев производился на частоте тока 800 Гц,время нагрева составляло 20 Ос. Осьиндуктора совмещалась с осью шва(положение 1) и передвигалась впроцессе эксперимента в сторону выхода шва на наружную поверхность таким образом, что К = 1,0 (положение 11) и К = 0,3 (положение 111,фиг.2),При размещении индуктора точно наднагреваемой зоной (положение 1)наблюдается отставание нагрева внутренней поверхности трубы, разностьтемператур достигает 270 С, К = О.При смещении оси индуктора на расстояние А вычисленная при К = 1(положение 11) разность температурмежду наружной и внутренней поверхностями уменьшается до 90, а призначении А вычисленном при К = 0,3,до 50 ОС,По сравнению с известным способом, при котором нагрев паяемойзоны производится кольцевым индуктором, расположенным точно над швом,изображение позволяет уменьшитьперепад температур в нагреваемомпод пайку объеме с 270 до 50 С иповысить качество пайки, где особенно важно иметь равномерный нагревпо всей спаеваемой поверхности.Изобретение предполагается использовать при пайке кольцевых швовтруб 219-530 мм и 820-1420 мм столщиной стенки до 24 мм.107 /2 ЮО 1 РО УО Составитель 3. ВетроваТехред Л.Коцкбняк Корректс ярняк Тираж 1037 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаПодписноемитета СССР аз 5817/11 город, ул. Проектная,4

Смотреть

Заявка

3536050, 10.01.1983

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ПРОЕКТНО КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ТОКОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ИМ. В. П. ВОЛОГДИНА

ШВАРЦМАН АЛЬБЕРТ ГРИГОРЬЕВИЧ, ФИЛИППОВ КИРИЛЛ ПАВЛОВИЧ, БУДКИН ГЕННАДИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ИВАНОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, ХОМЕНКО ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, КАРАБАНОВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ, СЕРАФИН ОРЕСТ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 1/00

Метки: индукционной, пайки

Опубликовано: 15.08.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1107972-sposob-indukcionnojj-pajjki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ индукционной пайки</a>

Похожие патенты