高频焊接是一种新型的焊接技术,利用高频电流产生的集肤效应和邻近效应对接钢板等金属材料。高频焊接技术是直缝焊管生产中的关键工艺。高频焊接的质量直接影响焊管产品的整体强度、质量等级和生产速度。
所谓高频是指50Hz的交流电流频率,一般是指50 kHz到400 kHz的高频电流。高频电流通过金属导体时,会产生两种奇特的效应:集肤效应和邻近效应,这两种效应是高频焊接用来焊接钢管的。那么,这两个影响是什么呢?
趋肤效应是指一定频率的交流电通过同一导体时,电流密度并不是均匀分布在导体的所有截面上,而是主要集中在导体表面,即导体表面的电流密度高,而导体内部的密度低,所以我们形象地称之为“趋肤效应”。趋肤效应通常用电流的穿透深度来衡量。穿透深度越小,趋肤效应越显著。这个穿透深度与导体电阻率的平方根成正比,与频率和磁导率的平方根成反比。一般来说,频率越高,电流越集中在钢板表面。频率越低,表面电流越分散。注:钢虽然是导体,但其磁导率会随着温度的升高而降低,也就是说,当钢板温度升高时,磁导率会降低,趋肤效应会降低。
邻近效应是指当高频电流在两个相邻导体中反向流动时,电流将集中在两个导体的相邻边缘。即使两条导线有较短的边,电流也不会沿着较短的路线流动。我们称这种效应为“邻近效应”。
与普通电焊相比,高频电焊的优缺点很明显:高频电焊的主要优点是调谐简单,使用方便。虽然频率高(超声波频率后来才发展起来),但应用范围还是很广的(不注重加热效率)。其主要缺点是电效率低,约为50%。工作电压过高,安全性差;单机功率低等。普通焊接则相反。
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