Индукционный нагрев, ТВЧ установки, закалка ТВЧ

И особенно эффективна там, где принципиально недопустимо применение открытого пламени, например при монтаже трубопроводов внутри корпусов летательных аппаратов.

В настоящее время в технологии пайки трубопроводов из нержавеющих сталей и титановых сплавов в монтажных и стационарных условиях, зачастую используются ламповые генераторы серии ВЧГ мощностью 60-160 кВт с рабочей частотой 66 кГц. Генераторные ламповые триоды (ГУ - 66А, ГУ - 68А), как основной элемент лампового генератора, являются высоковольтными электронными приборами с напряжением анодного питания 10÷12 кВ и анодным током 10÷15 А, что обуславливает высокое выходное сопротивление генератора (единицы кОм).

Используемые в настоящее время в технологии пайки индукторы - трансформаторы, как показывают расчеты и измерения, индуктируют активную нагрузку 0,5∙10-2 ÷10-2 Ом. Здесь очевидны сложности согласования генератора с нагрузкой, приводящие к необходимости применения в ламповых генераторах трансформаторов с разомкнутыми (стержневыми) магнитопроводами, обладающие значительной индуктивностью рассеивания, что приводит к значительным энергетическим потерям.

Кроме того, ламповые генераторы по своим массогабаритным характеристикам не могут располагаться в непосредственной близости от объекта пайки, что приводит к необходимости применения мощных соединяющих водоохлаждаемых коаксиальных кабелей значительной длины (10÷15 м), что также приводит к значительным энергетическим потерям.

Как показывает практика, в целом коэффициент полезного действия установок на базе ламповых генераторов в технологии пайки составляет величину ~ 4÷8 %.

При выборе рабочей частоты для пайки трубопроводов в первую очередь имеет значение отношение глубины проникновения тока в металл Δ к толщине стенки tст трубопровода, а именно: для качественного и равномерного прогрева необходимо выполнить условие Δ / tст ≥ 1. В диапазоне частот 40÷70 кГц указанное выше соотношение для рассматриваемых трубопроводов выполняется, кроме того, коэффициент полезного действия индуктора-трансформатора в диапазоне частот 40÷70 кГц изменяется незначительно (единицы %).

Таким образом, без ущерба качества пайки рабочую частоту установки можно выбирать в диапазоне частот 40÷70 кГц, что подтвердилось на практике при пайке трубопроводов на Иркутском авиационном заводе - филиале ОАО корпорации «ИРКУТ».

На предприятии ФГУП ЦКБ "Геофизика" (г. Красноярск) разработан и серийно выпускается комплекс индукционный технологический КИТ-25/(40÷ 48), предназначенный для пайки трубопроводов в монтажных условиях.

Комплекс обеспечивает пайку трубопроводов из стали 12ХН10Т, титановых сплавов ПТ-7М и ОТ4 диаметром 6 ÷ 50 мм с толщиной стенки 1÷ 2 мм. Время пайки, при потреблении мощности от трехфазной сети 380/220 В не более 10 кВт, составляет 35 ÷ 50 с. Коэффициент полезного действия - не менее 60 %.

Комплекс смонтирован на подвижную платформу и может перемещаться непосредственно к месту монтажа усилиями одного человека и располагаться в непосредственной близости от объекта пайки (рис. 1).

Рис. 1. Комплекс для пайки трубопроводов в монтажных условиях:

1 - Генератор ГНОМ-25;

2 - Блок автономного охлаждения;

3 - Выносной нагрузочный контур;

4 - Пульт управления;

5 - Гибкий водоохлаждаемый кабель;

6 - Трансформатор-индуктор.

7 - Подвижная платформа;

8 - Сетевой кабель.

Длина сетевого кабеля - 25 м. В случае транспортировки комплекса, сетевой кабель наматывается на специально предусмотренное место, расположенное на подвижной платформе.

Гибкий водоохлаждаемый токоподводящий кабель имеет длину до 5 м, а по согласованию с заказчиком длина кабеля может изменяться.

Габаритные размеры комплекса - 1830×800×1690 мм.

Вес, включая вес подвижной платформы и охлаждающей жидкости (вода) - не более 400 кг.

Комплекс КИТ-25/(40÷48) также может использоваться в стационарных условиях, в том числе и для пайки трубопроводов в камере с защитной средой аргона.

Комплекс сертифицирован в системе стандартов ГОСТ Р ИСО 9001-2001, санитарно-эпидемиологическим заключением подтверждена его безопасность для персонала.

Источник: www.geockb.ru