Високочастотне зварювання

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний технічний університет України

“Київський Політехнічний Інститут ім. І.І. Сікорського”

Кафедра зварювального виробництва

РЕФЕРАТ

з дисципліни «Спеціальні Способи Зварювання»

тема «Високочастотне зварювання»

                                                                                 Підготував: Пурденко Є.П.

                                                                                 Студент 5 - го курсу

                                                                                 групи ЗВ-81МП, ЗФ

                                                                                 Перевірив:

Квасницький В.В.

2019 рік

1. Визначення способу і його сутність

Високочастотне зварювання – спосіб зварювання, при якому метали нагріваються струмами високої частоти. Частини (деталі), що з'єднуються розташовуються під невеликим кутом і стикаються в зоні зварювання, де метал інтенсивно нагрівається до розплавлення, фіксуються затискними роликами і проходять процес усадки, при цьому утворюючи міцне зварне з'єднання. Розрізняють індукційне зварювання високої частоти та контактне зварювання високої частоти. При індукційному нагріві струм у місці зварювання підводиться індуктором, а при контактному способі струм підводиться контактами. Даний спосіб зварювання широко застосовується у виробництві зварних труб. Труба безперервно рухається, для підвищення інтенсивності нагріву в заготівлю труби вводиться феритний магнітний сердечник. Для зварювання труб малого діаметра (до 76 мм) використовують струм лампових генераторів з частотою 440 кГц, для труб великих діаметрів (до 426 мм) - струм від машинних генераторів з частотою 8 кГц. Швидкість зварювання 30-50 м/хв.

Високочастотне зварювання  здійснюється у змінному електромагнітному полі високої частоти. З цією метою зварні деталі розміщують між пластинами конденсатора, на які подається напруга високої частоти. Високочастотне зварювання засноване на нагріві термопластів змінним електричним полем за рахунок зміни поляризації мікро молекул. Електричне  поле вводиться в зварювальний матеріал за допомогою електродів. У випадку зварювання з одночасним розрізуванням матеріалу на нижньому електроді встановлюється ізолююча прокладка. Інтенсивність теплоутворення при високочастотному зварюванні може бути підвищена за рахунок збільшення частоти або напруги. Але щоб не допустити пробою зварного виробу, напруга на конденсаторі не повинна перевищувати 60-70% пробивної напруги матеріалу.

Частота струму визначається характеристикою генератора й фізичними властивостями матеріалу. Час зварювання залежить від довжини шва і товщини матеріалу. 

1. Основні технологічні параметри процесу

        Особливість високочастотного методу нагріву полягає у виділенні теплової енергії в масі металу, що нагрівається і можливість значної концентрації електромагнітної енергії струмів високої частоти в поверхневих шарах металу, що нагрівається внаслідок поверхневого ефекту і ефекту близькості. 
При нагріванні СВЧ, метали поміщають в магнітне поле високої частоти, створене струмом, що протікає через індуктор. У металі при цьому індукується електрорушійна сила, що викликає в ньому струм. Унаслідок поверхневого ефекту струм у виробі, що нагрівається розподіляється нерівномірно - найбільша щільність струму спостерігається в поверхневих шарах виробу. У нагрітому СВЧ виробі збільшення щільності струму від центру до поверхні провідника відбувається за експоненціальним законом: