Определение параметров очага деформации при производстве замкнутых сварных гнутых профилей

Abstract

При проектировании технологии производства замкнутых сварных гнутых профилей возможность определения основных параметров очага деформации (длину и форму на участке перед сварочной клетью), безусловно является фактором, который позволяет обеспечить стабильность и качество сварного шва. Параметры очага деформации позволяют рассчитать расстояние от шово-направляющей клети до сварочной клети, при котором обеспечиваются необходимые условия для осуществления процесса высокочастотной сварки (угол схождения кромок и очаг деформации профиля), что способствует повышению продольной устойчивости профиля. Это особенно важно при производстве тонкостенных профилей, наиболее подверженных волнообразованию на кромках, которое существенно затрудняет процесс образования сварного соединения или вообще исключает его возможность. В работе использован вариационный метод, основанный на принципе минимума энергии упругой деформаций (минимума работы деформирования). В литературе нет данных и рекомендаций, которыми можно было бы воспользоваться при решении подобных задач. До последнего времени параметры профиля и конструкции оснастки, а также взаимное расположение формующей и сварочной клетей определяли эмпирически. Результаты, полученные в работе, позволяют установить форму очага деформации профиля перед сваркой и обеспечивают необходимое расположение конструкционных элементов клетей, формы, а также размеры индукторов и ферритовых оправок.

When designing the production technology of closed weldedbent profiles, the ability to determine the main parameters of the deformation zone (length and shape in the area in front of the welding stand) is certainly a factor that ensures the stability and quality of the weld. The parameters of the deformation zone allow us to calculate the distance from the seam-guide stand to the welding stand, at which the necessary conditions for the high-frequency welding process (the angle of convergence of the edges and the profile deformation zone) are provided, which helps to increase the longitudinal stability of the profile. This is especially important in the production of thin-walled profiles, the most prone to wave formation at the edges, which greatly complicates the process of formation of a welded joint or even eliminates its possibility. The variational method based on the principle of the minimum energy of elastic deformation (minimum work of deformation) is used in the work. There are no data and recommendations in the literature that could be used to solve such problems. Until recently, the parameters of the profile and tooling design, as well as the relative position of the forming and welding stands, were determined empirically. The results obtained in this work allow us to establish the shape of the deformation zone of the profile before welding and provide the necessary arrangement of the structural elements of the stands, the shape, as well as the dimensions of the іnductors and ferrite mandrels.