Главная страница
Навигация по странице:

  • 3.7. Исследование процессов высокочастотной сварки

  • 3.7.2 Механизм процесса высокочастотной сварки.

  • Электротермические процессы и установки. Учебное пособие по теоретическому курсу. Учебное пособие по теоретическому курсу Под ред. В. Н. Тимофеева, Е. А. Головенко, Е. В


    Скачать 7.73 Mb.
    НазваниеУчебное пособие по теоретическому курсу Под ред. В. Н. Тимофеева, Е. А. Головенко, Е. В
    АнкорЭлектротермические процессы и установки. Учебное пособие по теоретическому курсу
    Дата22.02.2023
    Размер7.73 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файла6_timofeev_elektr.pdf
    ТипУчебное пособие
    #950325
    страница22 из 29
    1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   29
    3.6.5 Закалочное оборудование

    278
    Для поверхностной закалки используются установки, состоящие из закалочного станка, источника питания, линии передачи, управляющей и контрольно измерительной аппаратуры. Система водяного охлаждения обеспечивает охлаждение элементов высокочастотной схемы и закалываемой поверхности.
    Закалочные станки служат для подачи, крепления и перемещения деталей в процессе нагрева и охлаждения. Закалочные станки делятся на универсальные и специализированные. Универсальные служат для обработки деталей одного вида, отличающихся по длине и диаметру.
    Специализированные станки служат для закалки одной или нескольких однотипных деталей. Конструкция закалочных станков зависит от типа индуктора и их проектирование должно производиться совместно.
    Надежность закалочных установок во многом определяется работой системы охлаждения. Количество воды для охлаждения конденсаторов, трансформаторов и источников питания определяется их паспортными данными. Расход воды для охлаждения индуктора и токопровода определяется по формуле:
    с
    м
    Т
    Т
    Р
    w
    3
    в
    в
    10 24
    ,
    0 1
    2 3

    Δ

    =

    где
    ΔР
    в
    – мощность отводимая водой,
    кВт
    ;
    Т
    1
    и
    Т
    2
    – температура воды на выходе и входе.
    Во избежание выпадения солей температура на выходе не должна превышать 50˚С. для закалочных установок расход охлаждающей воды
    t
    в
    k
    Pr
    05
    ,
    0
    =
    ω
    где
    k
    t
    – коэффициент использования генератора по мощности и времени.
    Из этого количества на закалку детали идет 65%, охлаждения трансформатора 15%, индуктора 15%, конденсаторов 5%.

    279
    3.7. Исследование процессов высокочастотной сварки
    3.7.1 Общие понятия о высокочастотной сварке металлов
    Токи высокой частоты нашли промышленное применение в 30-40-х гг. прошлого века в основном в области электротермии. В это же время были предприняты попытки их применения для сварки металлов. Использование токов высокой частоты для сварки основано на проявлении двух эффектов: поверхностного и близости.
    Работы по сварке металлов токами высокой частоты были начаты в
    1944 г. в лаборатории профессора В.П. Вологдина применительно к стыковой сварке труб. Развитие этого направления позволило в середине 50-х гг. ХХ в. разработать промышленную технологию высокочастотной сварки котельных труб. Следующим шагом в развитии этого вида сварки было ее применение для выполнения продольных швов при производстве электросварных труб.
    Были разработаны различные методы реализации этого направления развития сварочного производства.
    К 1965 г. практически все трубоэлектросварочные станы для производства стальных труб малого и среднего диаметров были оборудованы устройствами для высокочастотной сварки (рис. 3.48). Также были пущены в эксплуатацию станы для сварки алюминиевых и латунных труб, оболочек кабелей. Соединяемые части
    (детали) располагаются под небольшим углом и соприкасаются в зоне сварки, где металл интенсивно нагревается до расплавления, сдавливается обжимными роликами и осаживается, образуя прочное сварное соединение.
    Аналогичные работы проводились в ряде зарубежных стран: США, Франции,
    ФРГ.
    Высокочастотная сварка широко применяется в производстве сварных труб. Труба непрерывно движется, для повышения интенсивности нагрева в заготовку трубы вводится ферритный магнитный сердечник. Для сварки труб малого диаметра (до 76 мм) используют ток ламповых генераторов с частотой 440 кгц, для труб больших диаметров (до 426 мм) — ток от машинных генераторов с частотой 8 кгц. Скорость сварки 30—50 м/мин.
    Известны два способа передачи энергии к свариваемым кромкам: контактный и индукционный. Каждый способ имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации сварочных устройств.
    Контактный способ.
    При этом способе (рис. 3.49) на расстоянии 30—
    200 мм от места схождения свариваемых кромок накладываться непосредственно на свариваемые поверхности в зазоре между кромками.
    Наиболее простой и надежной получается конструкция сварочного устройства, если контакты накладываются на кромки сверху. Этот вариант и получил наибольшее распространение.

    280
    Рис. 3.48. Схемы поперечной (а) и продольной (б) стыковой сварки ТВЧ
    1 – свариваемые трубы; 2 – индуктор; 3 – магнитопровод;
    4 – устройство для создания сварочного давления
    Контакты могут быть установлены на разных расстояниях от места схождения кромок. Это важно при сварке изделий из несимметричных элементов. К контактам подводится ток высокой частоты. Вследствие поверхностного эффекта ток течет в тонком слое по поверхности заготовки.
    Вследствие эффекта близости наибольшая часть тока течет вдоль кромок и замыкается в месте их схождения. Кроме того, часть тока течет вдоль кромок в сторону, противоположную от места их схождения, и замыкается по периметру внутри трубной заготовки. Этот ток можно уменьшить, если внутри трубной заготовки расположить магнитопровод из материала с большой магнитной проницаемостью. Кроме внутреннего магнитопровода, целесообразно устанавливать наружный магнитопровод вблизи свариваемых кромок. Длина внутреннего и наружного магнитопроводов определяется расстоянием от контактов до места схождения кромок и должна быть примерно в три - шесть раз больше этого расстояния.
    К недостаткам этого способа следует отнести наличие контактов.
    Контактные наконечники, участвующие в передаче тока к кромкам, работают в весьма напряженных условиях. Средняя плотность тока на контактных наконечниках равна 20 - 70 А/мм
    2
    Однако учитывая, что наконечники могут касаться кромок трубной заготовки в одной точке, которая под действием усилия поджатия контактов к кромкам, равного 20 - 100 кгс, превращается в контактное пятно

    281
    площадью 1 - 4 мм
    2
    , плотность тока в контактном пятне достигает 150 - 1500
    А/мм
    2
    Рис. 3.49. Схема сварки труб контактным способом
    1 — труба; 2 — скользящие контакты; 3 — сердечник;
    4 — обжимные ролики.
    В процессе сварки под контактами может образоваться расплавленный металл. В этом случае наряду с контактным пятном, образуемым твердым металлом, между контактом и кромкой имеется несколько перемычек из жидкого металла. Как только ток устремляется в эти перемычки, они взрываются. Вместо исчезнувших могут образовываться новые перемычки. Не исключена возможность, что в отдельные моменты электроэнергия к кромкам передается через электрическую дугу.
    Контакты должны быть изготовлены из материала, обладающего высокими электро- и теплопроводностью, значительной температурой плавления, достаточной механической прочностью и хорошей стойкостью при возникновении дуги. Контактные наконечники изготавливают, как правило, из вольфрама, его сплавов и бронзы. Обычно контакты выдерживают сварку на длине 20 - 50 км сварного шва при использовании холоднокатаных заготовок и 1—7 км при использовании горячекатаных.
    Вместо скользящих контактов могут быть использованы контактные ролики, катящиеся по кромкам. Усилие поджатия контактных роликов к кромкам может быть значительным (1 - 3 тс) и переходное сопротивление при использовании роликов уменьшается. Кроме того, ролики можно зачищать с помощью резцов. Срок службы контактных роликов в установке мощностью 400 кВт при частоте 440 кГц и токе до 3500 А достигает одного месяца. Заточка контактных поверхностей производится один раз в смену.
    Контактный подвод тока применяется при частотах радиодиапазона
    (более 60 кГц). Однако он применим и при частоте 8 - 10 кГц, но первые

    282
    попытки использования контактных роликов показали, что основным препятствием является налипание разогретой окалины на контактные поверхности роликов. Это приводит к ухудшению электрического контакта между роликами и кромками, разогреву контактных поверхностей и даже вырыву металла кромок.
    Индукционный способ
    .
    При индукционном способе на расстоянии
    30 - 300 мм от места схождения кромок устанавливается кольцевой индуктор, охватывающий трубную заготовку (рис. 3.48, а)
    .
    Под действием поля индуктора в поверхностном слое заготовки наводится ток. Вследствие эффекта близости наибольшая часть индуктируемого тока течет вдоль кромок и замыкается в месте их схождения (полезный ток). Другая часть тока замыкается по •периметру внутри трубой заготовки (бесполезный ток).
    Как и при контактном способе подвода тока, для уменьшения бесполезного тока применяют внутренние и наружные магнитопроводы. Длина магнитопроводов при индукционном способе должна быть на длину индуктора больше, чем при контактном.
    Расход электроэнергии, необходимой для сварки, существенно зависит от расстояния между индуктором или контактами и местом схождения кромок. При увеличении этого расстояния увеличиваются время нагрева и, следовательно, потери мощности за счет теплопередачи от нагретых кромок п соседние слон металла. Это приводит к снижению скорости сварки. При индукционном способе подвода тока расход электроэнергии несколько выше, чем при контактном, так как наряду с кромками нагревается тело трубной заготовки под индуктором.
    Коэффициент использования энергии — отношение энергии, затрачиваемой на разогрев только свариваемых кромок, ко всей энергии, поглощаемой заготовкой, — уменьшается с увеличением ее диаметра, поскольку увеличиваются потери в теле заготовки, в то время как мощность для разогрева кромок остается практически постоянной.
    При сварке труб из ферромагнитного материала коэффициент использования энергии ниже, так как под индуктором находится материал при температуре ниже температуры магнитных превращений, и потери в теле трубной заготовки возрастают, а мощность, выделяющаяся в разогретые кромки, возрастает незначительно.
    Достоинством индукционного способа является исключительная простота и надежность индукторов.
    3.7.2 Механизм процесса высокочастотной сварки.
    Исходя из современных представлений о сварке металлов, процессы высокочастотной сварки можно разделить на три группы.
    1.
    Сварка давлением с оплавлением.
    Осуществляется при

    283
    предварительном нагреве и местном расплавлении свариваемых поверхностен. Расплавленный металл удаляется из зоны соединения при осадке; сварное соединение образуется между поверхностями, находящимися в твердом состоянии. Скорость нагрева достигает
    150 • 10 3
    °С/с; осадка — 0,15 - 1,5 мм; скорость осадки - 2000 мм/с.
    2.
    Сварка давлением без оплавления.
    Осуществляется с предварительным нагревом свариваемых поверхностей до температуры ниже точки плавления свариваемого металла. Скорость нагрева не превышает 400 °С/с; осадка — 2,5 - 6,0 мм; скорость осадки - 20 мм/с.
    3.
    Сварка плавлением без давления. Осуществляется при нагреве свариваемых элементов до оплавления. Ванна расплавленного металла застывает, образуя сварной шов без приложения давления. Скорость нагрева доходит до 8000 °С/с.
    Сварка давлением с оплавлением.
    Этот процесс наиболее широко распространен при производстве сварных изделий и полуфабрикатов с непрерывным швом из черных и цветных металлов. Схема свариваемых элементов представлена на рис. 3.50 и 3.51. Свариваемые элементы, показанные на рис. 3.51,
    а,
    имеют одинаковые геометрические размеры и материал и расположены симметрично относительно вертикальной плоскости. При симметричном подводе тока к свариваемым элементам обеспечивается полная идентичность нагрева. Такую схему будем называть симметричной. Когда свариваемые элементы имеют неодинаковую геометрию (рис. 3.51, б), даже при симметричном подводе тока к элементам плотность тока на них неодинакова. Различны и условия теплоотвода. Обеспечить одинаковый нагрев обоих элементов без принятия специальных мер невозможно.
    Такую схему будем называть несимметричной. При сварке элементов с различными теплофизическими свойствами схема, приведенная на рис. 3.51,
    а,
    будет также несимметричной.
    В рассматриваемых схемах оба элемента сходятся под углом а, на некотором расстоянии от места схождения к элементам подается ток с помощью контактной или индукционной систем, кромки разогреваются и оплавляются, в месте их схождения происходит осадка. Нагрев и деформация свариваемых элементов происходят последовательно. Для осуществления сварки необходимы физический контакт между поверхностями, создание на них активных центров и предупреждение возможности разрушения образовавшихся узлов схватывания после снятия давления осадки. Нагрев активно влияет на все стадии процесса, и поэтому целесообразно рассмотреть его подробно.

    284
    Рис. 3.50. Схема процесса сварки давлением с оплавлением: 1 - место подвода тока; 2 - свариваемые элементы
    Рис. 3.51. Схемы свариваемых элементов: а - симметричная; б – несимметричная
    Расстояние от места токоподвода до места схождения кромок обычно лежит в пределах от 25 до 300 мм. На этом отрезке осуществляется нагрев свариваемых элементов до заданной температуры.
    Возможны три варианта нагрева.
    1. Участки свариваемых элементов до места схождения нагреваются до температуры ниже T
    пл
    , а вследствие электромагнитных явлений, наибольшая концентрация тока достигается в месте схождения свариваемых элементов, где они оплавляются. Температура в этом месте может достигать
    (1,1 - 1,2) T
    пл
    2.
    Участки свариваемых элементов оплавляются до места схождения. Воздействием механических сил электромагнитного поля расплавленный металл удаляется с поверхности нагреваемых элементов.
    На расстоянии от места выброса расплавленного металла до места схождения элементов происходит дальнейший их нагрев, а в месте перехода с одного элемента на другой повторное оплавление. Как и в первом варианте, температура в месте перехода может достигать
    (1,1 - 1,2) T
    пл
    3.
    Свариваемые элементы нагреваются на всем протяжении ниже
    T
    пл
    , включая и место схождения.
    В рассматриваемом процессе нагрев снижает сопротивление пластической деформации, повышает пластичность металла и облегчает удаление окислов со свариваемых поверхностей. Сопротивление пластической деформации растет с увеличением ее скорости при всех температурах и зависит от ее абсолютной величины. При определенных условиях это оказывает существенное влияние на усилия осадки.
    Как было показано выше, при высоких градиентах температурного поля нагрев носит чисто поверхностный характер, однако он осуществляется за счет пропускания тока по свариваемым элементам.
    Плотность тока равномерна по сечению, а глубина прогрева регулируется

    285
    частотой тока источника питания, расстоянием между свариваемыми элементами (эффект близости) и временем нагрева. В этом отношении условия высокочастотного нагрева значительно отличаются от условий нагрева при стыковой сварке оплавлением, которая по существующей классификации относится к виду сварки давлением с оплавлением. При стыковой сварке оплавлением нагреваются свариваемые поверхности за счет тепловыделения в контактных перемычках (85 - 90% тепла), в результате чего получается неравномерный нагрев свариваемых поверхностей. Выравнивание температуры происходит во времени при росте количества перемычек, пока свариваемые поверхности не покроются слоем расплавленного металла.
    Весьма существенную роль в рассматриваемых схемах нагрева играет удаление со свариваемых поверхностей окислов, образовавшихся за время, предшествующее сварке (при хранении, транспортировке), и появляющихся в ходе нагрева. Все металлы за исключением золота на воздухе окисляются, создавая на поверхности тонкие окисные пленки. Толщина пленки зависит от времени окисления.
    Иногда образуются многослойные пленки. При этом на поверхности металла появляется слой окисла, богатого металлом. Например, окисление железа при температуре выше 600°С сопровождается образованием трехслойного окисла FeO-Fe
    3
    O
    4
    -Fe
    2
    O3. Соотношение окислов (в массовых долях) при
    Т
    = = 700+900° С составляет: 0,66—1,0% Fe
    2
    O
    3
    . 4,1—5,0% Fe
    3
    O
    4 и около 95% FeO.
    Еще более сложную картину представляет образование с ростом температуры окисных пленок на сплавах. Так, сплав, состоящий из 23% Сг,
    7,5% А1 и 69,5% Fe, после окисления на воздухе при Т = 1200°С имел окисную пленку, состоящую из 94,5% А1 2
    О
    3>
    3,4% Сг
    2
    О
    3
    и 2% Fe a
    O
    3
    . На чисто, хромистых сталях (20% Сг) при нагреве в слабо окислительной атмосфере окисная пленка состояла из 80% Сг
    2
    О
    3
    . С точки зрения возможности разрушения окисных пленок важно иметь представление об их теплофизических и механических свойствах.
    Представим себе механизм разрушения окисных пленок при рассматриваемых вариантах нагрева. В первом варианте, когда оплавление происходит в месте схождения свариваемых элементов при достижении температуры, равной (1,1 - ) Т
    ПЛ
    , невозможно расплавление окислов.
    Исключением являются FeO и Fe
    2
    O
    3
    . Можно представить, что тонкие пленки окислов быстро разогреваются за счет теплопроводности от сравнительно большого объема контактируемого металла (стартовый нагрев). Далее электрическое сопротивление пленок окислов быстро падает и они начинают разогреваться прямым пропусканием тока. В таком случае можно ожидать расплавления пленок окислов, например Fe
    3
    O
    4
    , имеющих большую температуру плавления, нежели основной металл. Окислы, имеющие

    286
    высокую температуру плавления, лишь подогреваются, но не расплавляются. Изучением этого явления никто не занимался, и поэтому сказанное следует рассматривать как гипотезу.
    При втором варианте нагрева, когда оплавление свариваемых элементов происходит до места их схождения и расплавленный металл удаляется со свариваемых поверхностей механическими силами электромагнитного поля, вероятно разрушение окисных пленок при выбросе металла. В результате повторного нагрева участков свариваемых элементов до места схождения они вновь окисляются, но из-за малого времени подогрева (не более 0,01 с) толщина вновь образовавшейся окисной пленки мала и она может быть разрушена или удалена вместе с жидким металлом в процессе осадки.
    При третьем варианте нагрева, когда свариваемые поверхности на всем протяжении, включая место схождения, нагреваются ниже Т
    ПЛ
    , очевидно нельзя ожидать разрушения окисных пленок. Исключение может составлять только FeO. Из сказанного следует, что наиболее универсальным является второй вариант нагрева, так как при нем обеспечивается разогрев свариваемых элементов до необходимой температуры и очистка их от окислов, в том числе тугоплавких. Первый вариант нагрева целесообразно применять при сварке малоуглеродистых и малолегированных сталей, на которых окисные пленки состоят из FeO-Fe
    2
    O
    3
    -Fe
    3
    O
    4
    . Третий вариант нагрева применяется редко.
    Вслед за подготовительной фазой образования сварного соединения - нагревом происходит осадка и формирование сварного шва. Скорость осадки и критическая скорость при высокочастотной сварке с оплавлением слабо зависят от частоты тока источника питания, т. е. сварка может быть осуществлена в широком диапазоне частот. Во всех устройствах для высокочастотной сварки предусмотрено плавное бесконтактное регулирование режима нагрева и оплавления свариваемых элементов.
    Практика показала, что при высокочастотной сварке оплавлением осадка на порядок меньше, чем при обычной стыковой сварке оплавлением.
    При стыковой сварке металлов и сплавов с высокой теплопроводностью, оплавление ведется с очень большой скоростью, вследствие чего образуются на свариваемых поверхностях глубокие кратеры.
    Кроме того, предполагается, что при этом трудно получить на торцах равномерный слой жидкого металла, и поэтому необходимо механически разрушить твердые пленки на твердом металле. Все это ведет к большим деформациям, по существу таким же, как при сварке сопротивлением.
    Если эту гипотезу применить к рассматриваемому нами процессу и считать, что в результате протекания тока вдоль кромок происходит равномерный монотонный их нагрев и оплавление, то образование кратеров исключено. Это и может служить причиной малой величины оплавляемого

    287
    слоя. Однако при высокочастотной сварке с оплавлением возможен неравномерный нагрев свариваемых элементов вследствие возмущений. При исследованиях характера возмущений и их влияния на температурный режим нагреваемых элементов и оплавляемого слоя установлено, что возмущения связаны с нестабильностью энергетического режима источника питания, работы механизмов подготовки и осадки свариваемых элементов и качества заготовки.
    Наиболее типичными и существенными являются возмущения, обусловленные наличием переменной составляющей на выходе выпрямителя, питающего ламповый генератор, и связанные с этим периодические изменения активной мощности, выделяемой в свариваемых элементах
    (случай сварки на частотах радиодиапазопа).
    Третий параметр, зависимый от предыдущих двух,— давление осадки.
    Как известно, с увеличением скорости осадки растет сопротивление деформированию и, как следствие, повышается давление осадки
    .
    С учетом скоростного фактора предлагается для расчета давления осадки при сварке алюминиевых сплавов принимать двукратное его увеличение.
    Сварка давлением без оплавления.
    Известно, что процессы сварки давлением без оплавления при отсутствии восстановительной среды могут обеспечить удовлетворительное качество соединения только в узком интервале температур и при деформациях, достаточных для разрушения окисных пленок. Для малоуглеродистых сталей это условие соответствует интервалу 150 - 200° С и A
    oc
    =1,5-^2,0 мм, а для алюминиевых сплавов —
    40—50° С и А
    ос
    = 1,2ч-1,4 мм.
    Представим себе два металлических прутка
    2,
    расположенных плотно встык и помещенных в магнитное поле индуктора (рис. 3.52). Если ширина индуктирующего провода достаточно мала (5 - 10 мм), то градиент температуры вдоль оси прутков достаточно большой. При этом ширина зоны нагрева и крутизна фронта температурной кривой слабо зависят от частоты тока источника питания. Для процесса формирования шва при осадке такое распределение температурного поля следует считать благоприятным, так как происходит концентрация пластической деформации в узкой зоне и образуется минимальный грат.
    Распределение температурного поля по радиусу прутка всегда резко неравномерно. Приемлемый для условий свариваемости температурный перепад может быть достигнут только при достаточно малых сечениях свариваемого изделия, времени нагрева, исчисляемом секундами или десятками секунд, и низкой частоте тока источника питания. Такие условия распределения температурного поля по сечению свариваемого прутка и условия нагрева в целом следует считать неблагоприятными для процесса сварки. Такие условия распределения температурного поля по сечению

    288
    свариваемого прутка и условия нагрева в целом следует считать неблагоприятными для процесса сварки.
    Рис. 3.52. Схема сварки без оплавления: а – нагрев, б – осадка.
    Из рассмотрения схемы нагрева нетрудно сделать вывод, что с наименьшим температурным перепадом по сечению и по образующей может быть нагрето цилиндрическое полое тело с тонкой толщиной стенки.
    Поэтому этот способ имеет ограниченное применение — для стыковой сварки тонкостенных труб.
    Очевидно, для достижения узкой зоны нагрева индуктор может быть только одновитковым, но в таком индукторе симметричное поле и, следовательно, симметричное распределение температуры по периметру нагреваемого изделия получить трудно. Кроме того, дополнительную неравномерность температурного поля по периметру вносит разностенность трубной заготовки. Это затрудняет нагрев свариваемых труб в узком температурном интервале. Поэтому указанный способ применяется при стыковой сварке труб из малоуглеродистых сталей.
    Значительные трудности связаны с разрушением и удалением окислов при осадке. Делались попытки преодолеть эту трудность следующими способами.
    1. Повышением температуры нагрева выше температуры плавления
    FeO (для ее расплавления). При этом хотя и удается полностью удалить

    289
    расплавленные окислы из зоны сварного соединения, однако происходит рост зерна и образуется видманштеттова структура. Кроме того, происходит частичное оплавление границ зерен, а при кристаллизации появляются осадочные рыхлоты.
    2. Применением газовой защиты или флюсов. Удается при нагреве до
    Т
    = 1200 – 1250 °С получить качественное сварное соединение и удовлетворительную микроструктуру околошовной зоны. Защитная среда должна быть восстановительной. Жесткие пределы температурного режима сварки и необходимость применения защитной среды ограничивают применение этого способа.
    Сварка плавлением.
    Изделия, подлежащие сварке, плотно прилегают друг к другу отбортованными кромками
    2,
    которые разогреваются и оплавляются с помощью индуктора
    1
    , выполненного по контуру свариваемых кромок (рис. 3.53). По всему периметру изделия создается ванна расплавленного металла, кристаллизация которой происходит без приложения давления
    .
    Этот процесс применим для сварки изделий с толщиной стенки от 0,3 до 1,5 мм из малоуглеродистых сталей, сталей аустенитного класса, сплавов титана, а также комбинаций из разнородных металлов и сплавов. Частота тока источника питания выбрана 70 и 440 кГц. Скорость нагрева 250—8000 °С/с. Во всех случаях рекомендуется применение защитных сред. Возможна сварка изделий цилиндрической, овальной и прямоугольной форм с максимальной длиной сварного шва
    500 мм. Наиболее целесообразно применение процесса в случаях, когда в непосредственной близости от шва находятся элементы из нетеплостойких материалов, а также для массового, автоматизированного производства однотипных деталей.
    Рис. 8.53. Схема сварки плавлением

    290
    Важное значение для рассмотренных вариантов имеют условия свариваемости. Наиболее актуальны они при сварке углеродистых и легированных сталей.
    3
    .7.3 Применение высокочастотной сварки
    Процессы при высокочастотной сварке характеризуются высокой степенью локализации энергии и возможностью в широких пределах изменять параметры ее режима, что неосуществимо при других методах сварки. Кроме того, энергоемкость процесса высокочастотной сварки значительно ниже, чем при контактной и электродуговой сварке. Нет принципиальных ограничений но скорости сварки. Но при высокочастотном способе трудно сваривать изделия конечной длины, так как неизбежны непроверенные участки в начале и конце сварного шва. Из-за особенностей систем подвода тока и механизмов осадки ограничивается сортамент изделий сложной конфигурации, которые можно сваривать методом высокочастотной сварки.
    Применение высокочастотной сварки наиболее эффективно при непрерывных процессах изготовления изделий достаточно простой конфигурации, выпускаемых массовыми сериями, поэтому этот способ нашел наибольшее распространение в производстве прямо- и спиральношовных труб из черных и цветных металлов, оболочек электрических кабелей, в приварке ребер, изготовлений профилей.
    Наиболее эффективных процессы с применением высокочастотной сварки давлением получившие наибольшее развитие в промышленности:
    1.
    Сварка прямошовных труб малого и среднего диаметров;
    2.
    Сварка металлических оболочек электрических кабелей;
    3.
    Сварка прямошовных труб большого диаметра;
    4.
    Сварка спиральношовных труб большого диаметра
    5.
    Сварка стальных тонкостенных спиральношовных труб;
    6.
    Сварка оребрённых труб.
    1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   29


    написать администратору сайта