Высокочастотная сварка
Токи высокой частоты нашли промышленное применение в 30-40-х гг.
прошлого века в основном в области электротермии. В это же время были
предприняты попытки их применения для сварки металлов.
Использование токов высокой частоты (ТВЧ) для сварки основано на
проявлении двух эффектов: поверхностного и близости. Проявление
поверхностного эффекта заключается в том, что плотность переменного
тока, протекающего по металлическому телу, распределена неравномерно по
его сечению.
Она максимальна на поверхности проводника и резко уменьшается по мере
удаления от поверхности в глубь тела. Толщина этого поверхностного слоя,
называемая «глубиной проникновения тока», тем меньше, чем выше, в
частности, частота тока. Поэтому при высокой частоте ток проходит лишь
по тонкому поверхностному слою проводника.
Поверхностный эффект существенно увеличивает активное сопротивление
проводников и позволяет сконцентрировать выделение энергии в
поверхностных слоях нагреваемых изделий.
Эффект близости заключается в том, что токи высокой частоты, протекающие
в двух параллельных проводниках и имеющие противоположные фазы,
стремятся пройти по путям, находящимся в максимальной близости один от
другого. Это явление позволяет управлять распределением тока высокой
частоты по поверхности металла и локализовать нагрев в строго
ограниченной зоне.
Работы по сварке металлов ТВЧ были начаты в 1944 г. в лаборатории
профессора В.П. Вологдина применительно к стыковой сварке труб.
® ae
A Развитие этого направления позволило в середине 50-х гг. ХХ в.
разработать промышленную технологию высокочастотной сварки котельных
труб.
Рис. 14. Схемы поперечной (а) и продольной (б) стыковой сварки ТВЧ:
1 – свариваемые трубы; 2 – индуктор;
3 – магнитопровод; 4 – устройство для
создания сварочного давления
Следующим шагом в развитии этого вида сварки было ее применение для
выполнения продольных швов при производстве электросварных труб.
Были разработаны различные методы реализации этого направления развития
сварочного производства.
К 1965 г. практически все трубоэлектросварочные станы для производства
стальных труб малого и среднего диаметров были оборудованы устройствами
для высокочастотной сварки (рис. 14).
Также были пущены в эксплуатацию станы для сварки алюминиевых и латунных
труб, оболочек кабелей.
Аналогичные работы проводились в ряде зарубежных стран: США, Франции,
ФРГ. Были разработаны и существуют до настоящего времени два метода
подвода тока – контактный и индукционный.
При контактном методе ток подводится с помощью электродов (кондукторов),
подключающих свариваемые детали к источнику ТВЧ.
Этот метод подвода тока прост и эффективен, но имеет один недостаток –
наличие подвижного контакта между заготовкой и электродами.
Источник: М.П. Шалимов, В.И. Панов “Сварка Вчера, Сегодня, Завтра”.
Екатеринбург, 2006
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
