[发明专利]基于高频焊接邻近效应的线圈冷却方法

权利要求书

1.一种基于高频焊接邻近效应的线圈冷却方法，其特征在于，具体实施步骤如下：

S1、确定感应线圈、温控隔板和焊管的相关参数：

S11、根据实际加工要求，确定试验中感应线圈的直径d、感应线圈的宽度h、感应线圈内部中空区域的厚度_o、感应线圈与焊管上焊接点的间距a和焊管外壁的直径p；

S12、根据步骤S11中感应线圈的直径d和宽度h，设置两种尺寸类型的温控隔板；

S13、根据高频焊接现场的加工工艺参数，确定高频焊接中焊管的开口角θ；

S2、对感应线圈的周向和轴向布置的温控隔板进行编码：

S21、将感应线圈轴向上的温控隔板的位置编码用j_mn_i表示，感应线圈周向上的温控隔板的位置编码用n_ij_m表示；

S22、在感应线圈的轴向方向上，从感应线圈的左侧开始标记，即该处m＝1，在感应线圈的圆周方向上，从感应线圈对应焊管焊接点的位置开始标记，即该处i＝1；

S23、设感应线圈轴向上的温控隔板共j×n块，沿感应线圈轴向将其分为j组，则感应线圈轴向上的第1组温控隔板编码为j₁n₁、j₁n₂、j₁n₃、……、j₁n_n，感应线圈轴向上的第2组温控隔板编码为j₂n₁、j₂n₂、j₂n₃、……、j₂n_n，其余位置编码同理，感应线圈轴向上的第j组温控隔板编码为j_jn₁、j_jn₂、j_jn₃、……、J_jn_n；

S24、设感应线圈周向上的温控隔板共n×j块，沿感应线圈周向将其分为n组，则感应线圈周向上的第1组温控隔板编码为n₁j₁、n₁j₂、n₁j₃、……、n₁j_j，感应线圈周向上的第2组温控隔板编码为n₂j₁、n₂j₂、n₂j₃、……、n₂j_j，其余位置编码同理，感应线圈周向上的第n组温控隔板编码为n_nj₁、n_nj₂、n_nj₃、……、n_nj_j；

S3、根据焊管高频焊接热辐射对感应线圈的影响区域，计算打开温控隔板的编号：

S31、根据步骤S1中设置的相关参数，计算排水环路的宽度b₁，具体表达式为：

计算注水环路的宽度b₂，具体表达式为：

其中，p为焊管外壁直径，d为感应线圈的直径，h为感应线圈的宽度，a为感应线圈距离焊接点的间距，θ为焊管开口角；

S32、计算打开排水环路处和注水环路处温控隔板的编号：

S321、根据步骤S31计算的排水环路的宽度，计算排水环路处打开的温控隔板的编号，用n_wj_j，n_n-wj_j表示排水环路处打开的温控隔板的编号；

S322、根据步骤S31计算的注水环路的宽度，计算注水环路处打开的温控隔板的编号，用n_uj₁，n_n-uj₁表示注水环路处打开的温控隔板的编号；

S33、计算感应线圈中打开温控隔板的编号：

根据焊管高频焊接热辐射对感应线圈的影响区域，计算感应线圈中温控隔板编号中i与m的关系，具体关系表达式如下：

m＝1......j，

将感应线圈中温控隔板编号满足上述关系式的编号n_ij_m和j_mn_i打开；

S4、根据步骤S32和S33的计算结果，把位于排水环路、注水环路和感应线圈上对应编号的温控隔板打开，共同在感应线圈中形成冷却液通路；

S5、通过注水环路向感应线圈通入冷却液，冷却液经感应线圈内部的冷却液通路后，从排水环路流出；

S6、向感应线圈中通入电流密度为4.6e7，电流频率为10000Hz的高频电流，当感应线圈某区域的温度大于360℃时，对应位置的温控隔板通过温度控制自动打开，修正调整原定的冷却液通路；

S7、当焊管加热完成后，关闭电源，停止向感应线圈中通入高频电流和向感应线圈中的冷却液通路通冷却液；

S8、关闭温控隔板，先关闭注水环路中编号为n_uj₁,n_n-uj₁的温控隔板，再关闭其它打开的温控隔板。