3) использованием пассивного концентратора 1, повышающего температуру
нагрева трубы и снижающего температуру нагрева ребра (рис. 110, в);
4) применением активного концентратора 2, повышающего температуру
нагрева трубы (рис. ПО, г).
Используя первый прием, не удалось достигнуть повышения температуры нагрева
трубы. Второй прием также полностью не решает поставленную задачу. Стенка трубы
прогревается насквозь, и зона термического влияния получается значительно шире
толщины ребра, т. е. на трубе имеются по два участка разупрочнения по переходной
зоне со стороны каждого из ребер. Поэтому при оребрении труб из стали марки
12Х1МФ необходима дополнительная операция — нормализация всей трубы.
Размещение пассивного концентратора 6 (рис. НО, в) в зазоре между трубой / и
ребром 2 более перспективно. Он выполняется из меди и стороной, обращенной к
свариваемой поверхности трубы, имитирует ребро. На противоположной стороне
пассивного концентратора выполнен паз, в который пропускается ребро. При
подведении тока к ребру и трубе в концентраторе наводится ток, который за счет
эффекта близости повышает плотность тока на поверхности трубы и понижает ее на
ребре. Следовательно, пассивный концентратор обеспечивает более благоприятные
условия сварки ребра и трубы. Одновременно несколько увеличивается приведенная
мощность.
Этот прием выравнивания температур нагрева целесообразен только при большой
длине концентратора и малом зазоре между ним и трубой. Однако при большой длине
концентратора удлиняется время и увеличивается глубина нагрева, что
нежелательно, а при малом зазоре снижается надежность процесса из-за возможности
возникновения пробоев. Ток, наведенный в пассивном концентраторе, при увеличении
зазора уменьшается, поэтому его влияние на распределение тока, идущего по трубе,
падает не только из-за ослабления эффекта близости вследствие увеличения зазора,
но и из-за уменьшения тока, наведенного в концентраторе.
Использование пассивного концентратора не дает качественного сварного
соединения в случае производства оребренных труб (профилей) из трудносвариваемых
материалов. Активный концентратор выравнивает температуры нагрева свариваемых
поверхностей ребра и трубы. При этом контакт на трубе устанавливается на
значительно большем расстоянии от места сварки, чем на ребре. Активный
концентратор, являющийся частью кондуктора, располагается в щели между ребром и
трубой на минимальном расстоянии от ее поверхности, ограничиваемом пробивным
напряжением. При подаче напряжения на токоподводы ток ча-
1 Авт. свид. № 287722.
2 Авт. свид. № 346055.
стотой 440 кГц течет по активному концентратору 7, через сколЬ' зящий контакт
4 переходит на ребро, доходит до места схожденИ*1 трубы и ребра и по свариваемой
поверхности трубы / возвращает^ к контакту 3. На свариваемой поверхности трубы,
в непосреД' ственной близости от места схождения с ребром, ток концентрі1'
руется за счет эффекта близости, который проявляется в резул^' тате протекания
встречного тока по ребру, а под концентратором за счет взаимодействия со
встречным током концентратора. Эф' фективность активного концентратора зависит
от его длины 11 величины зазора между концентратором и трубой.
Таким образом, регулируя Длину активного концентратора по которому протекает
полный сварочный ток, и положение скол*5" зящих контактов на трубе и ребре,
можно получить оптимально условия для высокочастотной сварки плавниковых труб.
Прй скорости сварки 10—20(м/мин труб диаметром 32 и 38 мм и тоЛ" щиной стенок 5
и 4 мм из стали марки 12Х1МФ с ребром разМе" рами 6x8 мм из той же стали
приведенная мощность равна 4,4 и 2,7 кВт/(мм-м/мин), т. е. на 10—30% больше, чем
при свар^ симметричных систем. Это объясняется повышенными потеряМи мощности
из-за теплопроводности от нагретых слоев трубы в с°~ седние ненагретые.
Наблюдается весьма незначительная зависе" мость приведенной мощности от толщины
стенок трубы.
Для получения качественного сварного соединения плавник0" вых труб по всей
толщине ребра необходимо поддержание строї"0 постоянного режима сварки, близкого
к оптимальному. Отклойе" ние от оптимального режима снижает качество сварного
соедиНе" ния в зоне углов ребра.
В процессе испытания на разрыв термообработанные трубЬІ диаметром 38 мм,
толщиной стенки 4 мм разрушались при дяр" лениях 372,2—375 кгс/см2 (а = 9,6ч-10
кгс/мм2) после 1000^ 1470 ч работы. Образец плавниковой трубы диаметром 32 М*1'
толщиной стенки 5 мм, подвергнутый комплексному действ*1^? такого же внутреннего
давления (соответствующего о = 8 кгс/мі^ ) и изгиба при температуре 600° С,
разрушился через 260 ч работ*1" Образцы, которые испытывались на отрыв ребра от
трубы, р#3" рушались при а = 10 кгс/мм2 и 600° С. Из труб диаметром 38 >1М и
толщиной стенки 4 мм изготовлены элементы опытного пар0" перегревательного
котла. Эти трубы, оребренные методом высо!*0" частотной сварки, более трех лет
работают без разрушена" На рис. 111 показан образец плавниковой трубы.
Приварка спиральных ребер. Технология и контактная систе^ для приварки к
трубам спиральных ребер созданы И^" им. Е. О. Патона. Принципиальная схема
процесса показана ра рис. 112. Трубе 1, к которой приваривается ребро, с пошлаРю
специальных механизмов придаются движения: поступатель0ое вдоль и вращательное
вокруг оси. Под углом к образующей f10" верхности трубы подается лента 2,
которая узкой гранью подо*411" мается к трубе с помощью специального ролика 4.
Перед мееґом
181
Карта
|
|
