Högfrekvent svetsning är en ny typ av svetsprocess som använder hudeffekten och närliggande effekt som produceras av högfrekvent ström för att ansluta stålplåtar och andra metallmaterial. Framväxten och mognad av högfrekvent svetsteknik är en nyckelprocess i produktionen av ERW stålrör. Kvaliteten på högfrekvent svetsning påverkar direkt den totala styrkan, kvalitetsnivån och produktionshastigheten för svetsade rörprodukter.
Grundprincipen för högfrekvent svetsning:
Den så kallade högfrekvensen avser frekvensen av växelströmmen på 50Hz, och avser generellt den högfrekventa strömmen på 50KHz till 400KHz. När högfrekvent ström passerar genom en metallledare uppstår två märkliga effekter: hudeffekt och närhetseffekt. Högfrekvenssvetsning använder dessa två effekter för att svetsa stålrör. Så, vad är dessa två effekter?
Skineffekten innebär att när en växelström av en viss frekvens passerar genom samma ledare, är strömtätheten inte jämnt fördelad över alla sektioner av ledaren. Den kommer huvudsakligen att koncentrera sig på ledarens yta, det vill säga tätheten av strömmen på ledarens yta är hög. Densiteten inuti ledaren är liten, så vi kallar den livligt: "hudeffekt". Hudeffekten mäts vanligtvis av strömmens penetrationsdjup. Ju mindre inträngningsdjup desto mer betydande hudeffekt. Detta penetrationsdjup är proportionellt mot kvadratroten av ledarens resistivitet och omvänt proportionellt mot kvadratroten av frekvens och permeabilitet. I lekmannatermer, ju högre frekvensen är, desto mer ström koncentreras på stålplåtens yta; ju lägre frekvens, desto mer spridd är ytströmmen. Det måste noteras att även om stål är en ledare, kommer dess magnetiska permeabilitet att minska när temperaturen stiger. Det vill säga när temperaturen på stålplåten ökar kommer den magnetiska permeabiliteten att minska och hudeffekten att minska.
Närhetseffekten syftar på att när högfrekvent ström flyter i motsatta riktningar mellan två intilliggande ledare kommer strömmen att flyta intensivt till kanterna på de två ledarna. Även om de två ledarna har en annan kortare sida följer inte strömmen med. Kortare vägflöde, vi kallar denna effekt: "närhetseffekt".
Närhetseffekten beror i huvudsak på rollen som induktiv reaktans, som spelar en ledande roll i högfrekventa strömmar. Närhetseffekten ökar när frekvensen ökar och avståndet mellan intilliggande ledare blir närmare. Om en magnetisk kärna läggs till runt den intilliggande ledaren kommer den högfrekventa strömmen att koncentreras mer på arbetsstyckets yta.
Dessa två effekter är grunden för att realisera högfrekvent metallsvetsning. Högfrekvent svetsning använder hudeffekten för att koncentrera energin från högfrekvent ström på arbetsstyckets yta; och använder närhetseffekten för att styra platsen och räckvidden för den högfrekventa strömflödesvägen. Strömmens hastighet är mycket hög. Den kan värma och smälta kanterna på intilliggande stålplåtar på kort tid och förverkliga stumfogar genom extrudering.
