Индукционная пайка на базе генераторных ламп ГУ-66А и ГУ-68А
В связи с высоким качеством соединений, паяных при индукционном нагреве, пайка в монтажных условиях находит широкое распространение в производстве наиболее ответственных конструкций. Особую эффективность подобная методика показала там, где принципиально недопустимо использование пайки открытого пламени, например, при монтаже трубопроводов и внутри корпусов летательных аппаратов.
В последнее время в технологии пайки трубопроводов из нержавеющих сталей и титановых сплавов в монтажных и стационарных условиях, всё чаще 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 %).