ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Радиочастотная сварка труб из "Производство труб " Контактной электросваркой с нагревом кромок сваривают трубы диам. 6—630 мм и толщиной стенки 0,5—8 мм, используемые главным образом в качестве конструкционных (до диам. 168—219 мм) и нефтегазопроводных (диам. более 114 мм). [c.286] До 1956 г. трубы указанного сортамента в основном изготовляли сваркой сопротивлением, а начиная с 1956 г. получило широкое распространение производство сварных труб с использованием для нагрева металла токов радиотехнической частоты (радиочастотная сварка). [c.286] Очевидные преимущества этого метода —резкое расширение возможностей в трубоэлектросварочном производстве с точки зрения материалов, значительное увеличение скорости сварки, уменьшение грата, возможность сварки труб из горячекатаной полосы, все это сделало целесообразным перевод большого числа действующих трубоэлектросварочных станов на сварку токами высокой частоты. Большинство из вновь введенных в эксплуатацию трубосварочных установок имеет высокочастотное сварочное оборудование. [c.286] В настоящее время в нашей стране уже работает более 20 трубоэлектросварочных станов радиочастотной сварки прямошовных труб. Этот способ получает все большее распространение. Ранее построенные станы для сварки труб сопротивлением переводят на радиочастотную сварку. [c.286] Нагрев кромок и сварка трубной заготовки токами высокой частоты. Применение тока частотой 450—500 для сварки труб основано на том, что ток при этой частоте идет не по пути наименьшего сопротивления, а по пути наименьшей индукции. [c.286] При индукционном подводе энергии ток, проходящий по кольцевому индуктору, наводит в металле электродвижущую силу, под влиянием которой в цепи нагрузки возникает электрический ток. Основные пути тока в нагрузке при индукционном подводе энергии аналогичны контактному, с той лишь разницей, что при первом способе сопротивление цепи кромок увеличивается на некоторую величину, обусловленную протеканием тока по части периметра трубной заготовки, находящейся под кольцевым индуктором. [c.288] Величина (сила) тока, протекающего по кромкам трубной заготовки и по периметру заготовки, будет определяться соотношением индуктивных сопротивлений каждой из рассматриваемых цепей нагрузки. Индуктивное сопротивление цепи, образованной периметром трубной заготовки, значительно превышает индуктивное сопротивление цепи кромок, поэтому максимальная часть суммарного тока ig будет проходить непосредственно по кромкам заготовки. [c.288] При контактном способе подвода энергии величина индуктивного сопротивления цепи периметра увеличивается с ростом диаметра заготовки. Это приводит к уменьшению величины шунтирующего тока 2. [c.288] Однако из-за значительного износа скользящих контактов данный способ находит ограниченное применение. [c.288] При индукционном способе подвода энергии путь тока к кромкам захватывает дополнительный участок периметра заготовки, находящийся под индуктором. Поэтому при данном способе увеличение диаметра трубной заготовки приводит к повышенному расходу подводимой электроэнергии. В связи с этим индукционный способ, как правило, применяют только при сварке труб диам. до П4 мм. [c.288] Для увеличения индуктивности цепи периметра заготовки при радиочастотной сварке труб внутрь трубной заготовки вводят ферромагнитный (ферритовый) сердечник. [c.288] Элемент трубы, подвергаемый нагреву до температуры сварки, проходит в этот период две стадии от исходной температуры трубы до точки Кюри (материал сохраняет свои магнитные свойства) и от точки Кюри до температуры сварки (материал немагнитен). Для стали точка Кюри соответствует 700 °С. [c.289] После достижения температуры, соответствующей точке Кюри, глубина проникновения тока увеличивается. Для углеродистых сталей ширина зоны разогрева не превышает 0,1 мм в области нагрева, предшествующей точке Кюри, и 0,8 мм —в период нагрева, когда материал немагнитен. [c.289] При радиочастотной сварке труб электрический ток, проходящий по кромкам трубной заготовки, благодаря эффекту близости и поверхностному эффекту концентрируется непосредственно на соединяемых поверхностях. С увеличением частоты тока эффект близости и поверхностный эффект усиливаются, вследствие чего обеспечивается максимальная концентрация тока на кромках трубной заготовки. [c.289] Сварка труб токами радиотехнической частоты характеризуется высокой степенью концентрации энергии при нагреве металла. Нагрев осуществляется за десятые или даже сотые доли секунды. Например, при сварке труб из углеродистых сталей с толщиной стенки 1,5—2,0 мм реальная скорость изготовления труб составляет 60 м/мин] при установке контактов на расстоянии 40 мм от точки сварки время нагрева составляет 0,04 сек. [c.289] Второй и третий режимы сварки наиболее энергоемки, и их применяют при сварке специальных сплавов и высоколегированных сталей. При третьем режиме сварки образуется пилообраз-лый грат (рис. 155). [c.290] Глуханов и В. Н. Богданов так объясняют выброс ме -талла из зоны сварки. При расплавлении на кромках достаточного количества металла создается перемычка жидкого металла между кромками. Между кромками имеется напряжение, и в результате часть сварочного тока устремляется в перемычку. Этой части тока достаточно, чтобы вызвать перегрев металла и создать динамические усилия в перемычке, подобно тому, как это происходит при контактной сварке оплавлением. Перемычка взрывается, чем и вызывается интенсивный выброс металла. Вместе с тем оставшейся части сварочного тока, проходящего через точку схождения кромок, достаточно для поддержания и даже некоторого перегрева металла в очаге сварки. После разрыва перемычки режим сварки восстанавливается, затем образуются новые перемычки и т. д. [c.290] При сварке труб малого и среднего сортамента оптимальные значения расстояния L токоподводов до оси сварочных валков (см. рис. 153) равны при контактном подводе 48—70 мм при индукционном 50—120 мм. Зазор между индуктором и трубной заготовкой желательно иметь минимальным и, исходя из-условий исключения электрических пробоев между индуктором и трубной заготовкой, в промышленных условиях он равен 3,0—-5,5 мм. [c.291] Краткая характеристика оборудования. При радиочастотной и индукционной сварке, как и при сварке сопротивлением, используют одно и то же оборудование, за исключением сварочного узла, и технология получения электросварных труб включает одни и те же операции. Это и предопределило совместное рассмотрение оборудования и технологии для производства электросварных труб. [c.291] Вернуться к основной статье