Индукционно-прессовая (высокочастотная)

Сварка

Максимальную плотность переменный ток имеет на поверхности про­водника, которая нагревается больше, чем внутренние слои металла. При индукционно-прессовой и радиочастотной сварке этот эффект может быть использован для местного нагрева деталей, причем чем больше частота тока, тем эффективнее поверхностный нагрев:

V *Ац'

где А — глубина проникновения тока;/— частота тока; v — удельная элек­тропроводимость металла, детали; ц—магнитная проницаемость проводника.

Индукционная сварка (рис. 24.8, а) заключается в нагреве свариваемых кромок индуктором 2. Частота тока в зависимости от используемых типов

генератора равна 2,4—8,5 кГц. На-
5 гретые кромки заготовки сжимают-

ся с помощью роликов 3, которые и завершают процесс сварки. При индукционной сварке плавления кромок не происходит, поэтому ок­сиды из стыка в момент сдавлива­ния не могут удаляться, что ограни­чивает ее применение при сварке низкоуглеродистых сталей.

Сварка токами радиочастоты (частота 70—450 кГц) производится подводом энергии через скользящие контакты (рис. 24.8, б) или с помо­щью индуктора 2 (рис. 24.8, в).

При радиочастотной сварке (рис.
24.8, б) контакты 2 и 3 скользят по
поверхности движущейся заготовки /,
формируемой из ленты с помощью
прижимных роликов 5 в специальной
установке. Ток подводится к каждой
кромке через свой скользящий кон­
такт от генератора радиочастоты.
Рис. 24.8. Схема сварки труб: ^В заготовках ток проходит по

а — индукционная; б, в — радиочастотная свариваемым кромкам до места их

соприкосновения, оплавляет их, обеспечивая требуемый нагрев перед осад­кой кромок прижимными роликами. Другой возможный путь для тока — по ок­ружности заготовок. Однако при малом расстоянии от токопроводов до мес­та контакта заготовок удается добиться такого положения, при котором со­противление току по окружности заготовок будет больше, чем по сваривае­мым кромкам, и потери на шунтирование оказываются незначительными.

Сварка с подводом тока через скользящие контакты применяется для тонкостенных заготовок. Недостатком ее является необходимость иметь контакты, касание которых с поверхностью движущейся заготовки может нарушаться, в результате поверхность контактов и заготовок подплавляется. Контакты, кроме того, приходится часто заменять.

При радиочастотной сварке по второй схеме (см. рис. 24.8, в) трубная заготовка / является как бы вторичным витком трансформатора, концы ко­торого замыкаются через свариваемые кромки в месте их соприкосновения. Под действием высокочастотного поля индуктора 2 в заготовке наводится ЭДС и индуцируется ток. Проходя по заготовкам, ток в месте их соприкос­новения оплавляет кромки, которые свариваются в результате их сближения под действием прижимных роликов 3. Для усиления магнитного поля в заго­товки может вставляться ферритовый стержень 4.

Сварка по второй схеме применяется для толстостенных заготовок сравнительно малого диаметра, так как в противном случае возрастают поте­ри при прохождении тока в заготовках.

Радиочастотная сварка высокопроизводительна, скорость ее достигает 0,25 м/с и более. Вследствие малой глубины проникновения тока металл расплавляется непосредственно у поверхности кромок, зона термического влияния мала и деформации в связи с этим получаются незначительными.

Радиочастотной сваркой можно сваривать низко- и высокоуглероди­стые, легированные стали, алюминий, медь, латунь, титан и цирконий. Ее применяют при изготовления труб диаметром от 10—12 до 1000—1200 мм как прямым, так и спиральным швом, а также трубных заготовок для после­дующего получения из них сильфонов различного назначения, волноводных трактов антенных устройств и т. п. Применяется эта сварка и для изготовле­ния изделий более сложной конфигурации.

Контрольные вопросы

1. Приведите сравнительные характеристики термических и термомеханических способов сварки.

2. Какие факторы могут повлиять на прочность точки при контактной сварке?

3. Каковы особенности технологии сварки клеесварных соединений?

4. Назовите способы повышения производительности точечной сварки.

5. Чем объяснить повышенные затраты энергии при роликовой сварке по сравне­нию с точечной?

6. Каковы наиболее рациональные области применения стыковой сварки сопротив­лением и оплавлением?

7. Какие технологические возможности обеспечиваются при конденсаторной свар­ке, за счет чего?

8. Что является параметрами режима при диффузионной сварке?

9. В чем заключается принцип нагрева при индукционно-прессовой сварке?