Процесс нагрева кромок труб с помощью электроконтактной сварки оплавлением.

Контактная сварка широко используется в машиностроении. Накоплен значительный опыт по использованию контактной сварки при строительстве магистральных трубопроводов, в том числе большого диаметра, с использованием комплексов "Север", ПЛТ идр.

Но в настоящее время стыковая контактная сварка при строительстве трубопроводов практически не применяется.Специфические условия строительства трубопроводов требуют нового, по сравнению с машиностроением, подхода к разработке технологии стыковой сварки оплавлением, при которой удельная потребляемая мощность должна быть не более 0,7 — 1 кВт/см2.

Контактная сварка — это сварка, при которой свариваемые детали нагреваются теплотой, выделяемой проходящим в месте их контакта электрическим током, и сдавливаются (осаживаются). Сварное соединение образуется в результате пластической деформации металла в зоне контакта и установления межатомных связей между поверхностями соединяемых деталей. При этом способе на зажатые в зажимах свариваемые детали подают напряже-ниег после чего начинают их медленно сближать. При соприкосновении даже ровно обрезанных торцов деталей контакты между ними возникают в отдельных местах по имеющимся микронеровностям. Сущность стыковой сварки оплавлением заключается в том что наибольшее количество теплоты (в соответствии с законом Джоуля-Ленца) выделяется в контактах при касании деталей. Они нагреваются до температуры плавления, металл вскипает и контакт взрывается, По мере сближения деталей образуются и взрываются все новые и новые контакты, создающие впечатление непрерывного потока искр, вылетающих из зазора, Зазор между свариваемыми деталями называют искровым промежутком, а процесс, во время которого образуются к разрушаются контакты — оплавлением. В результате процесса оплавления детали не только обгорают и укорачиваются за счет выброса части расплавленного металла при взрыве образующихся контактов, но и прогреваются на некоторую глубину. Температура нагрева торцов деталей — важнейший параметр процесса, влияющий на формирование соединения, его структуру и свойства. Для получения качественного сварного соединения нагревают поверхности оплавляемых деталей до температуры плавления, создают на торцах слой расплавленного металла и обеспечивают прогрев деталей в глубину.

• После нагрева деталей сварочный трансформатор выключают, и происходит вторая стадия процесса — образование сварного соединения с требуемыми свойствами в результате установления межатомных связей между свариваемыми деталями.

Расчет мощности сварочных установок.  Для оптимального расчета конструктивных и технологических параметров электроконтактных установок принимаем несколько значений вторичных напряжений сварочного трансформатора, раных 7В, 8В, 9В, и несколько значений удельных потребляемых мощностей на оплавление Pуд, равных 0,6 кВт/см2, 0,7 0,6 кВт/см2, 0,8 0,6 кВт/см2.

Площадь поперечного сечения свариваемых труб , где dср-средний диаметр трубы, см; δ-толщина стенки, см; dср=dн-δ.     Мощность, потребляемая на сварку: ,кВт

Полная мощность сварочной установки: ,кВт, где Nвсп-мощность, потребляемая на привод вспомогательных механизмов в процессе сварки (принимаем 20% от потребляемой мощности), η-коэффициент, учитывающий слкчайные перегрузки, а также возможные отклонения размеров поперечных сечений свариваемых труб, η=0,7