Металлографические исследования сваренных труб показали, что в сварном шве наблюдается видманштеттова структура с размером зерна 3—4 балла; в околошовной зоне — троостосорбит, феррит с размером зерна 6—9 баллов и перлит; в исходном металле— феррито-перлитная смесь с размером зерна 6—7 баллов. Общая зона термического влияния составляет 7—8 мм.

В процессе наладки стана был опробован индукционный подвод тока охватывающим индуктором и внутренним с наружным магни-топроводом. При этом подтвердились отмеченные выше для этих типов индукторов достоинства и недостатки. Рассмотренный агрегат работает с 1965 г. до настоящего времени и его производительность доведена до 700 тыс. т труб в год.

2 с/, мм

т

16. Сварка металличесних оболочек электрических кабелей

Целесообразность применения высокочастотной сварки в производстве кабельных оболочек обусловлена следующими факторами:

1) использованием в качестве основного материала для оболочек электрических кабелей алюминия и стали вместо дефицитного и дорогого свинца;

2) возможностью уменьшения толщины сварной оболочки по сравнению с прессованной (рис. 93) за счет отсутствия ощутимой

разнотолщинности по диаметру (у прессованной оболочки разно-толщинность достигает 10—15%);

3) возможностью сварки практически любых металлов при неограниченных скоростях (при этом не выдвигаются специальные требования к качеству ленты и состоянию свариваемых кромок);

4) отсутствием специальной тепловой изоляции кабельного сердечника ввиду малого объема разогреваемого металла и высокой скорости охлаждения сварного шва [17].

Основное требование к кабельным оболочкам — герметичность. Как правило, кабельные магистрали работают в тяжелых условиях. В процессе эксплуатации подземные кабели помимо давления грунта испытывают дополнительную нагрузку от проходящего транспорта, а на мостах и в местах пересечения дорог подвергаются знакопеременным нагрузкам вследствие вибраций. Кроме того, при изменении окружающей температуры кабели могут получать продольные перемещения, результатом которых

1.5

1.0

0.5

5 К 15 20 25 30 35 В. мм

Рис. 93. Зависимость номинальной толщины металлических оболочек от диаметра кабеля Б:

1 — алюминиевая прессованная; 2 — алюминиевая сварная; 3 — стальная гофрированная

является истирание о грунт или о трубы кабельной канализации. Оболочка защищает изоляцию и токопроводящие жилы кабеля от внешних механических воздействий при транспортировке, прокладке и эксплуатации, поэтому она должна иметь определенную прочность на сплющивание и разрыв, т. е. сохранять заданную форму при приложении внешних усилий. На сварном шве внутренней поверхности оболочки ограничена высота грата, так как при этом в большинстве случаев могут изменяться электрические характеристики кабеля.

Долговечность оболочки должна быть не ниже 25—30 лет. В настоящее время сварные оболочки применяются в конструкциях городских телефонных кабелей, кабелей дальней связи и контрольных. Это объясняется главным образом большой потребностью в кабельной продукции этого вида. Для удовлетворения этой потребности наиболее эффективен такой высокопроизводительный процесс, каким является высокочастотная сварка. Что касается сварных оболочек силовых кабелей, то до сих пор не исследована конструкция кабеля с оболочкой, имеющей внутренний грат. Кроме того, созданные агрегаты по производству сварных оболочек не приспособлены для условий наложения оболочки на сердечник силового кабеля.

Наибольшее распространение имеют кабели с металлической оболочкой диаметром 5—75 мм. Толщины оболочек диаметром до 35 мм приведены на рис. 93. С ростом диаметра оболочек до 75 мм толщина их увеличивается несущественно: стальной оболочки — до 0,6 мм, алюминиевой — до 2 мм.

Как и при сварке труб, отношение Б12й ограничивает нижний предел сварных оболочек при заданной толщине стенки (табл. 35). Выбор оптимальной частоты тока источника питания и способа подвода тока к свариваемой заготовке определяется теми же условиями, что и при сварке прямошовных труб малых диаметров. Поэтому при наложении алюминиевых и стальных оболочек на сердечник без металлических экранов применяется ток частотой 440 кГц. При наложении стальной оболочки на сердечник с экраном из меди или алюминия резко меняется распределение тока

на свариваемых кромках, значительно увеличивается ширина зоны разогрева. Это приводит к потере устойчивости кромок при осадке. Наиболее простой и экономичный способ повышения концентрации тока на кромках — повышение частоты тока источника питания. В этом случае применяется источник питания

Таблица 35. Предельные значения диаметров и толщин стенок сварных оболочек