Индукционная (высокочастотная) сварка
Металл нагревается пропусканием через него токов высокой частоты и сдавливается. Токи высокой частоты наиболее удобны для введения в металл индукционным бесконтактным способом; кроме того, они удобны для концентрации в зоне нагрева с использованием поверхностного эффекта и эффекта близости и большого индуктивного сопротивления шунтирующих путей. Поэтому практически всегда пользуются токами высокой частоты от ламповых или машинных генераторов. Наибольшее применение пока находит кварка труб.
1: 1 — труба; 2 — ферритный сердечник; 3 — контакты; 4 — обжимные ролики
2: 1 — труба; 2 — индуктор; 3 — сердечник; 4 — обжимные ролики
На первом рисунке показано схематически устройство трубосварочного стана с подводом сварочного тока контактами. Заготовка трубы 1 перемещается поступательно ведущими роликами и обжимается обжимными роликами 4. Зазор заготовки до сварки регулируется таким образом, что кромки расположены под острым углом и сходятся в точке сварки. Ток от высокочастотного генератора подводится к заготовке через неподвижные контакты 3. Плотность тока достигает наибольшего значения в точке соприкосновения сходящихся кромок, здесь развивается наивысшая температура и возникает сварка под действием обжимных роликов. Для уменьшения шунтирования сварочного тока в заготовку вводится ферритный сердечник 2, вследствие чего индуктивное сопротивление шунтирующих путей для токов высокой частоты становится очень большим и утечка тока между контактами помимо места сварки резко уменьшается.
На втором рисунке показана схема устройства с подводом сварочного тока к заготовке индукционным способом. Ток высокочастотного генератора подводится к индуктору, который индуктирует токи к заготовке трубы. Опыт показал, что в большинстве случаев рациональнее индукционный способ подвода тока к заготовке, упрощается конструкция и эксплуатация трубосварочного стана, нет расхода на дорогие быстроизнашивающиеся контакты, состояние поверхности заготовки не влияет на качество сварки. Станы подобного типа успешно применяются для изготовления труб диаметром 12-60 мм со скоростью до 50 м/мин. Питание током производится от ламповых генераторов мощностью 160 кВт при частоте 440 и 880 кГц. Изготовляются и трубы больших диаметров, 325 и 426 мм, с толщиной стенки 7-8 мм, со скоростью сварки до 30-40 м/мин. Возможна сварка стали и немагнитных материалов, например латуни.