Высокочастотная сварка — это новый тип сварочного процесса, который использует скин-эффект и соседний эффект, создаваемый током высокой частоты, для соединения стальных пластин и других металлических материалов. Появление и развитие технологии высокочастотной сварки является ключевым процессом в производстве стальных труб ERW. Качество высокочастотной сварки напрямую влияет на общую прочность, уровень качества и скорость производства сварной трубной продукции.
Основной принцип высокочастотной сварки:
Так называемая высокая частота относится к частоте переменного тока 50 Гц и обычно относится к высокочастотному току от 50 до 400 кГц. При прохождении высокочастотного тока через металлический проводник возникают два своеобразных эффекта: скин-эффект и эффект близости. Высокочастотная сварка использует эти два эффекта для сварки стальных труб. Итак, что же это за два эффекта?
Скин-эффект означает, что при прохождении переменного тока определенной частоты по одному и тому же проводнику плотность тока не распределяется равномерно по всем участкам проводника. В основном он будет концентрироваться на поверхности проводника, то есть плотность тока на поверхности проводника высока. Плотность внутри проводника мала, поэтому мы образно называем это: «скин-эффект». Скин-эффект обычно измеряется глубиной проникновения тока. Чем меньше глубина проникновения, тем значительнее скин-эффект. Эта глубина проникновения пропорциональна квадратному корню из удельного сопротивления проводника и обратно пропорциональна квадратному корню из частоты и проницаемости. С точки зрения непрофессионала, чем выше частота, тем больше тока концентрируется на поверхности стальной пластины; чем ниже частота, тем более рассеян поверхностный ток. Следует отметить, что хотя сталь и является проводником, ее магнитная проницаемость снижается с повышением температуры. То есть, когда температура стальной пластины увеличивается, магнитная проницаемость уменьшается и скин-эффект уменьшается.
Эффект близости относится к тому факту, что когда высокочастотный ток течет в противоположных направлениях между двумя соседними проводниками, ток будет интенсивно течь к краям двух проводников. Даже если у двух проводников есть еще одна более короткая сторона, ток не течет. Укороченный поток маршрутов мы называем этим эффектом: «эффект близости».
Эффект близости по существу обусловлен ролью индуктивного реактивного сопротивления, которое играет ведущую роль в токах высокой частоты. Эффект близости усиливается по мере увеличения частоты и уменьшения расстояния между соседними проводниками. Если вокруг соседнего проводника добавить магнитный сердечник, высокочастотный ток будет более сконцентрирован на поверхности заготовки.
Эти два эффекта являются основой реализации высокочастотной сварки металлов. Высокочастотная сварка использует скин-эффект для концентрации энергии высокочастотного тока на поверхности заготовки; и использует эффект близости для управления местоположением и диапазоном пути прохождения высокочастотного тока. Скорость течения очень быстрая. Он может нагревать и расплавлять края соседних стальных пластин за короткий период времени, а также выполнять стыковые соединения посредством экструзии.
