[发明专利]一种用于焊管中频感应加热热源优化方法

权利要求书

1.一种用于焊管中频感应加热热源优化方法，所述用于焊管中频感应加热热源优化方法基于一种用于焊管中频感应加热热源优化装置，所述用于焊管中频感应加热热源优化装置包括：管坯、外置线圈、外部导磁体、内置线圈以及内部导磁体；所述管坯的外部焊缝正上方设有所述外置线圈；所述外置线圈上设有所述外部导磁体；所述管坯的内部焊缝正下方设有所述内置线圈；所述内置线圈上设有所述内部导磁体；所述外置导磁体以及所述内置导磁体关于所述管坯的管壁上下对称；通过改变所述外置线圈和所述内置线圈之间的轴向间距改变所述外置导磁体以及所述内置导磁体之间的磁场分布，根据所述磁场分布确定加热热源位置，根据所述加热热源位置对所述管坯进行加热，制备焊管；其特征在于，

所述用于焊管中频感应加热热源优化方法包括：

获取内置线圈与外置线圈之间的轴向间距以及管坯的运动速度；

根据所述轴向间距以及所述运动速度确定加热总时间；

在移动过程中，以线圈移动代替管坯移动，并获取所述管坯外表面焊缝中心轴向的外置轴向路径以及所述管坯内表面焊缝中心轴向的内置轴向路径；所述移动过程为所述内置线圈与所述外置线圈同时沿着所述管坯的轴向方向移动，直至加热时间为所述加热总时间的过程；

提取所述外置轴向路径的外置数组以及所述内置轴向路径的内置数组；所述外置数组包括所述外置轴向路径上的多个外置节点以及所述外置节点对应的外置温度；所述内置数组包括所述内置轴向路径上的多个内置节点以及所述内置节点对应的内置温度；

根据所述内置温度以及所述外置温度确定热源重合线宽度；

获取焊缝融合线宽度；

根据所述焊缝融合线宽度以及所述热源重合线宽度确定加热温度过热时，在所述移动过程中的最小加热面积；过热的所述加热温度为高于最高温度阈值的温度；

根据所述最小加热面积对应的所述外置线圈和所述内置线圈之间的轴向间距以及实际工艺参数对所述管坯进行加热，制备焊管；所述实际工艺参数包括内线圈电流密度、电流频率以及电磁加热总时间。

2.根据权利要求1所述的用于焊管中频感应加热热源优化方法，其特征在于，所述根据所述内置温度以及所述外置温度确定热源重合线宽度，具体包括：

分别根据所述外置数组以及所述内置数组中温度最大值以及对应节点确定管坯径向方向外置截面温度云图以及内置截面温度云图；

根据所述外置截面温度云图分别拟合第一外置温度的第一外置热源边界以及第二外置温度的第二外置热源边界；

根据所述内置截面温度云图分别拟合第一内置温度的第一内置热源边界以及第二内置温度的第二内置热源边界；所述第一外置温度为最低温度阈值，所述第二外置温度为最高温度阈值；所述第一外置温度等于所述第一内置温度，所述第二外置温度等于所述第二内置温度；

根据所述第一外置热源边界以及所述第一内置热源边界确定热源重合线宽度。

3.根据权利要求2所述的用于焊管中频感应加热热源优化方法，其特征在于，所述根据所述第一外置热源边界以及所述第一内置热源边界确定热源重合线宽度之后，还包括：

根据所述第二内置热源边界以及所述第二内置热源边界确定在所述外置截面温度云图与所述内置截面温度云图中，温度大于所述第二外置温度的加热面积。