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高頻焊接的基本原理和使用維護(hù)

2021-04-06 10:10:05

高頻焊接,它是利用高頻電流所產(chǎn)生的集膚效應(yīng)和相鄰效應(yīng),將鋼板和其它金屬材料對接起來的新型焊接工藝。高頻焊接技術(shù)的出現(xiàn)和成熟,它是直縫焊管(ERW)生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。高頻焊接質(zhì)量的好壞,直接影響到焊管產(chǎn)品的整體強(qiáng)度,質(zhì)量等級和生產(chǎn)速度。

所謂高頻,是相對于50Hz的交流電流頻率而言的,一般是指50KHz~400KHz的高頻電流。高頻電流通過金屬導(dǎo)體時,會產(chǎn)生兩種奇特的效應(yīng):集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),高頻焊接就是利用這兩種效應(yīng)來進(jìn)行鋼管的焊接的。那么,這兩個效應(yīng)是怎么回事呢?

集膚效應(yīng) 是指以一定頻率的交流電流通過同一個導(dǎo)體時,電流的密度不是均勻地分布于導(dǎo)體的所有截面的,它會主要向?qū)w的表面集中,即電流在導(dǎo)體表面的密度大,在導(dǎo)體內(nèi)部的密度小,所以我們形象地稱之為:“集膚效應(yīng)”。集膚效應(yīng)通常用電流的穿透深度來度量,穿透深度值越小,集膚效應(yīng)越顯著。這穿透深度與導(dǎo)體的電阻率的平方根成正比,與頻率和磁導(dǎo)率的平方根成反比。通俗地說,頻率越高,電流就越集中在鋼板的表面;頻率越低,表面電流就越分散。必須注意:鋼鐵雖然是導(dǎo)體,但它的磁導(dǎo)率會隨著溫度升高而下降,就是說,當(dāng)鋼板溫度升高的時候,磁導(dǎo)率會下降,集膚效應(yīng)會減小。

鄰近效應(yīng) 是指高頻電流在兩個相鄰的導(dǎo)體中反向流動時,電流會向兩個導(dǎo)體相近的邊緣集中流動,即使兩個導(dǎo)體另外有一條較短的邊,電流也并不沿著較短的路線流動,我們把這種效應(yīng)稱為:“鄰近效應(yīng)”。

高頻焊機(jī)

鄰近效應(yīng)本質(zhì)上是由于感抗的作用,感抗在高頻電流中起主導(dǎo)的作用。鄰近效應(yīng)隨著頻率增高和相鄰導(dǎo)體的間距變近而增高,如果在鄰近導(dǎo)體周圍再加上一個磁心,那么高頻電流將更集中于工件的表層。

這兩種效應(yīng)是實現(xiàn)金屬高頻焊接的基礎(chǔ)。高頻焊接就是利用了集膚效應(yīng)使高頻電流的能量集中在工件的表面;而利用了鄰近效應(yīng)來控制高頻電流流動路線的位置和范圍。電流的速度是很快的,它可以在很短的時間內(nèi)將相鄰的鋼板邊部加熱,熔融,并通過擠壓實現(xiàn)對接。

高頻焊接質(zhì)量控制的要點

影響高頻焊接質(zhì)量的因素很多,而且這些因素在同一個系統(tǒng)內(nèi)互相作用,一個因素變了,其它的因素也會隨著它的改變而改變。所以,在高頻調(diào)節(jié)時,光是注意到頻率,電流或者擠壓量等局部的調(diào)節(jié)是不夠的,這種調(diào)整必須根據(jù)整個成型系統(tǒng)的具體條件,從與高頻焊接有關(guān)聯(lián)的所有方面來調(diào)整。

高頻焊接后一定排除空氣,方法是:用工具按實焊點,排出多余的空氣,達(dá)到焊點飽滿的目的。


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