3. Сущность процесса производства труб

Электросварка токами высокой частоты. Для производства труб диаметром 8 - 529 мм и толщиной стенки 0,3 - 10 мм широ­кое распространение получил новый способ производства электро­сварных труб - сварка токами высокой (радиотехнической) часто­ты (70 - 450 кГц).

Основными преимуществами этого способа сварки являются:

1. Возможность осуществлять поверхностный нагрев кромок за­готовки в тонком слое металла.

2. Возможность значительного увеличения скорости сварки до 150 м/мин и более из углеродистых сталей при одновременном по­вышении качества сварного шва.

3. Возможность сварки труб из легированных и высоколегиро­ванных сталей, цветных и редких металлов и сплавов с высокой скоростью.

4. Получение труб с качественным швом из горячекатаной не травленой стали.

5. Значительное уменьшение удельного расхода электроэнергии на 1 т готовых труб.

6. Возможность применения одного и того же сварочного обору­дования при сварке различных материалов.

На рис. 9.6 показана схема сварки токами высокой частоты с контактным и индукционным подводом тока к кромкам трубной заготовки.

Схема высокочастотной сварки с подводом тока скользящими (а) коти

тами и индукционным (б) подводом тока к кромкам трубной заготовки: I - контакты или индуктор; 2 - сформованная заготовка; 3 - стык кромок; 4 - сва­рочные ролики; 5 - ферритовый сердечник; 6 - готовая труба

Ин­дуктивное сопротивление по периметру трубы будет больше, чем вдоль кромок. Поэтому ток пойдет вдоль кромок, будет их разогре­вать до сварочной температуры. Основной нагрев металла произво­дит прямой ток. В месте стыка кромок 3 образуется шов под дейст­вием сдавливания сварочными роликами температура кромок будет наивысшей и произойдет сварка заготовки в трубу б. Обрат­ный ток, проходя по второй кромке в направлении, обратном дви­жению заготовки, замыкается через направляющие ножи и шайбы.

Индукционный подвод тока осуществляется двух- и трехвитковым индуктором 1 (рис. 9.6, б). Под действием электрического то­ка высокой частоты, проходящего по индуктору, в металле труб­ной заготовки 2 возникает электродвижущая сила, под влиянием которой в трубной заготовке образуется электрический ток также высокой частоты. Пути его прохождения будут такими же, как и при контактном подводе тока. Только по периметру трубной заго­товки ток может течь большей силы, так как индуктор охватывает трубу кругом. Для того чтобы уменьшить долю электрического то­ка, проходящего по периметру трубы, внутрь трубы в месте уста­новки индуктора вводят ферритовый сердечник 5. Этим увеличива­ется индуктивное сопротивление для тока, проходящего по пери­метру трубы, и тогда ток в основном пойдет вдоль кромок трубы, нагревая их до сварочной температуры. Зазор между сердечником и трубой желательно иметь минимальный - не более 2-3 мм, од­нако на практике его поддерживают равным 3-5 мм, чтобы избе­жать электрических пробоев.