Способ сварки труб на агрегате.
Сварку токами высокой (радиотехнической)
частоты до 500 кГц применяют для получения
труб диаметром
и более со стенкой толщиной
и более. Основные преимуществами этого
способа сварки состоят в возможности
значительного увеличения скорости
сварки труб (до
и более) из углеродистых и легированных
сталей, цветных и редких металлов. Кроме
того, сварка током высокой частоты
позволяет получать трубы с качественным
швом из горячекатаной нетравленой ленты
и значительно уменьшить удельный расход
электроэнергии на тонну готовых труб.
Причем на одном сварочном оборудовании
можно осуществлять сварку труб из
различных металлов. Применяют два
способа подвода тока высокой частоты
к кромкам трубной заготовки- контактный
и индукционный.
При контактном подводе тока большая
часть возникающей тепловой энергии
выделяется на поверхности торца кромок
трубной заготовки. Глубину проникновения
тока в металл(от торца по периметру)
можно рассчитать по формуле
,
где
глубина
проникновения, мм;
коэффициент,
зависящий от электрических и магнитных
свойств металла (при
,
);
частота
тока,
.
При подводе тока высокой частоты к
кромкам свариваемой трубной заготовки
с помощью пары контактов образуются
два возможных пути тока: от первого
контакта ко второму по периметру трубы,
а также от первого контакта вдоль кромки
труб до точки сварки и вдоль противоположной
кромки ко второму контакту. Второй путь
– путь наименьшего электрического
сопротивления. На этом и основана
высокочастотная сварка с контактным
способом подвода тока. Ток высокой
частоты, протекая по пути, параллельному
кромкам трубной заготовки, разогревает
их до температуры сварки. Шовсжимающие
валки сдавливают и соединяют (сваривают)
кромки между собой в пластическом
состоянии. Однако при сварки труб
диаметром менее
путь тока по периметру трубы может
оказаться с меньшим сопротивлением,
чем вдоль кромок. В этом для обеспечения
прохожде
ния тока вдоль кромок свариваемой заготовки внутрь последней в зону сварки помещают магнитный сердечник (ферритный стержень), что увеличивает индуктивное сопротивление по периметру трубы.
При индукционном способе передачи энергии сварку заготовки осуществляют кольцевым или щелевым индуктором. Индуцируемый в заготовке ток, проходя по периметру, достигает максимальной концентрации на свариваемых кромках. Для усиления эффекта нагрева внутрь трубы обычно вводят магнитный сердечник, набранный из ферритных колец.
Выбор частоты тока для сварки зависит от толщины стенки труб, качества подготовки кромок и др.
Передача энергии к кромкам свариваемой заготовки через скользящие контакты более эффективный способ по сравнению с индукционным для труб среднего и большого диаметра. При близких значениях скоростей сварки потребляемая мощность при индукционном способе подвода энергии в два раза выше чем при контактном. С ростом диаметра и толщины стенки свариваемых труб необходимая для индукционной сварки мощность еще более возрастает (примерно на 40-50%), при этом влияние изменения толщины стенки наиболее существенно. Для труб диаметром>200 мм индукционный способ обычно не применяют из-за значительного снижения КПД.