Петлевой индуктор для локального нагрева

 

ПЕТЛЕВОЙ ИНДУКТОР ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО НАГРЕВА, содержащий многовитковую катушку из витков с прямыми и обратными проводниками, прямые проводники которой охвачены П-образным магнитопроводом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени нагрева и затрат энергии при термообработке сварных швов, витки катушки выполнеиы различной длины, причем витки большей длины образованы крайними витками, а магнитопровод выполнен из двух частей, одна часть которого охватывает проводники всех витков, а вторая, охватываюш,ая проводники витков большей длины, выполнена из двух Г-образных пакетов с регулируемым зазором между ними. Напра8/гение Визирования J/afff a B/ref tye ffjoffufe uft ,/ cpue.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Q9) (11) 3 C5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3573511 24-07 (22) 07.04.83 (46) 15.07.84. Бюл. № 26 (72) В. М. Федотов, В. Д. Субоч, Н. П. Лузянин и Н. В. Якимов (53) 621.365.51 (088.8) (56) 1. Коган М. Г. Индукционный нагрев тел вращения..1966, с. 50.

2. Сборник трудов ВНИИТВИ. Вып. 14, 1974, с. 149 — 156. (54) (57) ПЕТЛЕВОЛ ИНДУКТОР ДЛЯ

ЛОКАЛЬНОГО НАГРЕВА, содержащий многовитковую катушку из витков с прямыми и обратными проводниками, прямые проводники которой охвачены П-образным магнитопроводом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени нагрева и затрат энергии при термообработке сварных швов, витки катушки выполнены различной длины, причем витки большей длины образованы крайними витками, а магнитопровод выполнен из двух частей, одна часть которого охватывает проводники всех витков, а вторая, охватывающая проводники витков большей длины, выполнена из двух Г-образных пакетов с регулируемым зазором между ними.

1103366

15

25

35

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для термообработки сварного шва непосредственно после сварки.

В производстве тонкостенных труб основным способом их изготовления является спиральношовная сварка ленты, причем в зависимости от марки стали необходима термообработка сварного соединения, например отпуск, нормализация.

Для этих целей применяют локальный индукционный нагрев сварного соединения петлевыми индукторами с П-образными магнитопроводами, работающими на повышенных частотах переменного тока, который осуществляют многопроходным отпуском кольцевых сварных швов путем вращения изделия около неподвижного индуктора (11.

Наиболее близким к изобретению является петлевой индуктор для локального нагрева, содержащий многовитковую катушку из витков с прямыми и обратными проводниками, прямые проводники которой охвачены П-образным магнитопроводом (2).

Однако, имея постоянную удельную заданную мощность по всей длине, известный индуктор не позволяет осуществить оптимальный термический цикл термообработки, включающий максимально быстрый выход на заданную температуру и выдержку при этой температуре, обеспечивающий минимальное время термообработки, затраты энергии, длину зоны термообработки.

Цель изобретения — сокращение времени нагрева и затрат энергии при термообработке сварных швов, Поставленная цель достигается тем, что в петлевом индукторе для локального нагрева, содержащем многовитковую катушку из витков с прямыми и обратными проводниками, прямые проводники которой охвачены

П-образным магнитопроводом, витки катушки выполнены различной длины, причем витки большей длины образованы крайними витками, а магнитопровод выполнен из двух частей, одна часть которого охватывает проводники всех витков, а вторая, охватывающая проводники витков большей длины, выполнена из двух Г-образных пакетов с регулируемым зазором между ними.

Такое выполнение индуктора позволяет за счет большего числа витков катушки мень шей длины и с увеличенной удельной подводимой к нагреваемой детали мощностью осуществить ускоренный нагрев сварного шва до температуры отпуска, а за счет меньшего числа витков катушки большей длины, имеющей меньшую удельную мощность, достаточную лишь для компенсации тепловых потерь, позволяет поддерживать температуру отпуска на одном уровне до выхода нагретой детали из-под индуктора.

На фиг. 1 показан петлевой индуктор, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А по виткам меньшей длины; на фиг. 3 — сечение 5 — Б по виткам большей длины; на фиг. 4 — схема намотки катушки.

Предлагаемый индуктор состоит из петлевой катушки 1, выполненной из медной трубки и состоящей из двух последовательно соединенных витков большей длины 2 и витков меньшей длины 3, совмещенными с одного края так, что длинное окно образуют вытянутые крайние витки катушки. Витки меньшей длины охватывает П-образный магнитопровод 4, а витки большей длины — Г-образные пакеты 5. Для межвитковой изоляции катушки от магнитопровода использован листовой миканит с последующей пропиткой эпоксидным компаундом и обмоткой стеклолентой. К защитному корпусу 6 и к текстолитовим концам 7 катушка прикреплена шпилька« ми 8, а от теплового излучения защищена теплоизоляцией 9, в которой выполнено отверстие 10 на стыке витков катушки для визирования датчика температуры в зону нагрева, Для предотвращения замыкания Г-образных пакетов магнитопровода между собой при сближении между ними помещена подбираемая по толщине изоляционная прокладка И.

Выравнивание температуры под катушкой с витками большей длины достигается изменением зазора между катушкой и нагреваемой трубой 12. Для дополнительного выравнивания температуры предусмотрены винты

13, позволяющие регулировать зазор между

Г-образными пакетами магнитопровода, при этом незначительно изменяется ширина зоны нагрева.

Работа устройства заключается в следующем.

Металлическая труба в процессе сварки с помощью механизма перемещения протягивается под индуктором. При прохождении под витками 3 изделие 12 нагревается до заданной температуры, а под витками 4 его температура поддерживается на одном уровне.

Равномерность температуры под витками 3 обеспечивается предварительным регулированием выделяемой индуктором мощности за счет изменения ширины зоны нагрева.

Предлагаемый индуктор по сравнению с известными позволяет осуществить оптимальный термический цикл термообработки, обеспечивающий минимальное время термообработки, снизить расход электроэнергии на 10 — 15%, получить длину индуктора мень шей половины окружности трубы. Последнеее обстоятельство весьма существенно для труб небольшого диаметра, так как в случае обхвата индуктором более половины окружности трубы затрудняется нормальная эксплуатация индуктора.

1103366 фтио. 2

Б-6

11

Редактор М. Келемеш

Заказ 4834 44

Составитель О. Щедрина

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4