Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб большого диаметра

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2300929/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.07.77.Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания 17.08.77

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 564 (2Я (51) M. Кл.в

В 23 К 13/00

В 21 С 37/08

Государственный комитет

Совета Иинистраа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791,77 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Болтин и К. П. Филиппов (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ТРУБ

БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к производству прямошовных труб большого диаметра и может быть использовано в машиностроительной и трубной отраслях промышленности, 5

Известны способы автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, в которых воздействуют на мощность в очаге сварки. Воздействие осуществляют из менением мощности источника питания в зави- 1р симости от одного или нескольких сигналов, характеризующих режим сварки. Используют, например, сигнал, пропорциональный давле нию в сварочном калибре, Этот сигнал срав» нивают с заданным и разностью сигналов вэздей- 15 ствуют на мощность источника питания. По такс1му же принципу осуществляют регулирование, используя сигнал, пропорциональный перемещению сварочного валка в сварочном уст ройстве с постоянным давлением осадки, gp либо используя сигнал, пропорциональный отклонению точки схождения кромок эт заданного положения f Ц.

Однако эти способы не обеспечивают дос.1.атэчной стабильности процесса сварки, 25

Наиболее близким к описываемому изобре тению по технической сущности является способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб, заключающийся в изменении энергии нагрева в свариваемых кромках в соэтветстьии с сит налом, пропорциональным интегральному излучению очага расплавления (2).

При высокочастотной сварке двухшовных толстостенных труб большого диаметра иопользуют два внутренних индуктора, располагаемых соответственно по одному у каждой пары свариваемых кромок и питаемых от общего источника энергии. Питание двух индуктэрэв эт эбшегэ источника энергии позво-. ляет устранить взаимное влияние сварочных токов противоположных швов, наблюдающееся при использовашш двух источников питанияя. .- егулирэвание мощности об1дего источника питаш1я по известному способу не обес» лечив»ст стаб11лиз»ции качества сварки обо их швов, поскольку параметры сварки одно» го и дружного шва 13 процессе сварки измен потся 110 р»злому, » режим сварки обоих

564123 швов в результате регулирования изменяется од шаковым образом.

Белью изобретения является повышение стабильности качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что энергию нагрева в сваривлемых кромках изменяют путем регулирования магнитного сопротивления воздушного зазора между кромками и наружным магнитопроводом в зависимости от сигнала, пропорционального интеграль10 ному излучению очага расплавления, Регулирование магнитного сопротивления воздушно го зазора между кромками и наружным мат нитопроводом осуществляют путем изменения величины этого зазора или путем введения 15 в зазор медного экрана.

На чертеже представлена схема протека ния магнитного потока при высокочастотной сварке.

Магнитный поток 1, возбуждаемый током 20 катушки индуктора 2, проходит по внутреннему магнитопроводу 3 и разветвляется на две части. Одна из них — рабочий поток 4 проходит через щель 5 ежду кромками, через воздушный зазор 6 между кромками 25 и наружным магнитопроводом 7 и по наружному магнитопроводу. Другая часть потокапоток рассеяния 8-замыкается по внутренней полости 9 заготовки 10.

Известно, что величина магнитного по- Ç0 тока пропорциональна магнитодвижущей силе, равной ампер- виткам катушки, и обратно пропорциональна магнитному сопротивлению пути замыкания потока. Поэтому соотношение между потоками 4 и 8 зависит от мать- З нитных сопротивлений путем замыкания потоков. При неизменном магнитном сопротивлении 11 прохождению потока 8, изменяя сопротивление 12 прохождению потока

4 при неизменных ампер-витках индуктора, 40 можно изменять соотношение между потоками 4 и 8, а следовательно, изменять также рабочий поток 4, Магнитное сопротивление 12 изменяют, регулируя магнитное сопротивление воздушного зазора 6 между 4> кромками и наружным магнитопроводом 7, либо изменяя величину зазора 6, либо путем введения в зазор 6 медного экрана 13, При сварке труб большого диаметра внутренним индуктором с использованием наружного магнитропровода над очагом расплавления устанавливают фотопирометр, регистрирующий интегральное излучение очага расплавления. Сигнал от фотопирометра, 1 пропорциональный интегральному излучению, сравнивают с эталонным сигналом. Сигналом рассогласования управляют <Р«ом щи электродвигателя, который либо подни» мает или опускает наружный магнитопровод, либо вводит во зазор между кромками и нару к» ным магнитопроводом меднь и экран, В ро» зультате изменяется величина магнитного потока, проходящего между кромками, и энергия нагрева кромок, Использование предлагаемого способа автоматического регулирования позволяет при неизменной мощности источника питания производить раздельное регулирование энергии нагрева кромок при двухшовной сварк, труб большого диаметра. За счет этого достигается существенное повышение стабильности качества сварного соединения.

ЭкономичесЫтй эффект применения предлегаеМого способа автоматического регулиро вания процесса высокочастотной сварки на стане 1220-1 620 Харцызского трубного завода составляет 37,4 тыс.руб, в год, на стане 1020-1220 Челябинского трубопро катного завода — 72,7 тыс. руб. в год.

Ф ормула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб большого диаметра, преимущественно двухшовных, заключающийся в изменении энергии нагрева в свариваемых кромках в соот» ветствии с сигналом, пропорциональным интегральному излучению очага расплавления, отличающийся тем, чтосцелью повышения стабильности качества сварного

1 соединения, энергию нагрева в свариваемых кромках изменяют путем регулирования магнитного сопротивления воздушного зазора между кромками и наружным магнитопроводом, 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что регулирование магнитного сопротивления воздушного зазора между кром ками и наружным магнитопроводом осущест вляют путем изменения величины этого зазора.

3. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что регулируют магнитное сопротивление врздушного зазора между кромками и наружным магнитопроводом путем введения в этот зазор медного экрана.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство М 189087, кл. В 23 К 13/00, 1965, 2. Авторское свидетельство Ne 200060, кл. В 23 К 13/02, 1966

5641 23

70 Я (оставитель З, Ветрова

Ре едактор Л. Жаворонкова Техред M. Левицкая Корректор Е. Папи

Эаказ 1932/184 Тираж 1207 Подписное

БНИИПИ Государсвтенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и o òêpûòHÉ

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

Филиал ППП Патент,,г Ужгород, ул. Проектная, 4