4.3. Разновидности сварки прямым нагревом
Этим методом из листовых заготовок могут быть изготовлены изделия типа уголков, замкнутых профилей, тавровых соединений (рис.4.8). Для этого один или несколько нагретых инструментов, имеющих клиновидную форму с углом 75О, внедряют в листовую заготовку на глубину около 2/3-3/4 толщины листа (рис.4.8, а, б).
После удаления нагретого инструмента листы изгибают по месту выдавленной впадины с образованием сварного шва в зоне перегиба. Такая схема получила название сварки с формованием изделия или сварки с перегибом.
При сварке таврового соединения (рис.4.8, в) нагрев свариваемых поверхностей осуществляется раздельно. После удаления инструмента выполняют сварку нагретых поверхностей, сжимая их с определенным усилием.
Разновидностью сварки прямым нагревом является сварка с закладными нагревателями (ЗН), остающимся в сварном шве (рис.4.9). Нагрев такого закладного элемента можно проводить, пропуская по нему электрический ток (сварка электросопротивлением) или помещая его в электромагнитное поле индуктора (индукционная сварка). Сварку деталей с ЗН в технической литературе называют также сваркой с закладными нагревательными элементами или электромуфтовой.
Рис.4.8. Схема сварки нагретым инструментом с формованием изделия:
1 – нагретый инструмент; 2 – заготовка
В первом случае (электросопротивлением) сварка заключается в расплавлении полимера на соединяемых поверхностях детали (муфты, отвода, тройника, перехода и т.д.) и труб за счет тепла, выделяемого при протекании электрического тока по заложенному в деталь электрическому нагревателю. В качестве закладного нагревателя используется спираль из металла с высоким электрическим сопротивлением, например из нихрома. Спираль может укладываться в пазы в виде канавок спиралеобразной формы, выполненных предварительно на свариваемых поверхностях, или вводиться в детали в процессе их формования. Последний способ широко используется при сварке труб с соединительными деталями (рис.4.9, в), когда спираль предварительно устанавливают в раструбы муфт, угольников или тройников при изготовлении их литьем под давлением.
Рис.4.9. Схемы сварки нагретым элементом, остающимся в сварном шве: а – стыковое соединение; б – соединение с накладкой; в – стыковое соединение труб с фитингом;
1 – закладной нагреватель; 2, 3 – свариваемые детали; 4 – накладка; 5 – фитинг
Во втором случае (при индукционной сварке) в качестве закладных нагревателей могут использоваться вкладыши из стали, никеля, кобальта, а также тонкоизмельченный оксид железа с размером частиц до 20 мкм. Могут использоваться и проволока диаметром 0,25 - 0,75 мм, лента, сетка, а также перфорированная фольга.
Сварку закладным нагревателем, остающимся в шве, целесообразно использовать при соединении в труднодоступных местах, при прокладке трубопроводов в стесненных условиях, трубопроводов с большим числом соединений на вертикальных участках, на эстакадах, при ремонте трубопроводов и т.п.
4.4. Сварка косвенным нагревом
Сварку косвенным нагревом или сварку проплавлением, как правило, применяют при изготовлении пленочных оболочковых конструкций, из армированных и неармированных пленок толщиной не более 2,5 мм. Пленки толщиной 0,5-2,5 мм сваривают на прессах шаговым способом. Пленки толщиной менее 1 мм можно сваривать непрерывно (нагретым роликом, ленточными машинами) либо шаговым способом вручную (нагретым полозом).