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蓄熱高頻電磁加熱棒的高頻焊接原理

編輯:甘肃快三  時間:2020-05-09

蓄熱高頻電磁加熱棒高頻焊接起源於上世紀五十年代,它是利用高頻電流所產生的集膚效應和相鄰效應,將鋼板和其它金屬材料對接起來的新型焊接工藝。高頻焊接技術的出現和成熟,直接推動了直縫焊管產業的巨大發展,它是直縫焊管(ERW)生產的關鍵工序。高頻焊接質量的好壞,直接影響到焊管產品的整體強度,質量等級和生產速度。
作為焊管生產製造者,必須深刻了解高頻焊接的基本原理;了解高頻焊機的結構和工作原理;了解高頻焊接質量控製的要點。
蓄熱高頻電磁加熱棒高頻焊接的基本原理
所謂高頻,是相對於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體時,會產生兩種奇特的效應:集膚效應和鄰近效應,高頻焊接就是利用這兩種效應來進行鋼管的焊接的。那麽,這兩個效應是怎麽回事呢?
集膚效應是指以一定頻率的交流電流通過同一個導體時,電流的密度不是均勻地分布於導體的所有截麵的,它會主要向導體的表麵集中,即電流在導體表麵的密度大,在導體內部的密度小,所以我們形象地稱之為:“集膚效應”。集膚效應通常用電流的穿透深度來度量,穿透深度值越小,集膚效應越顯著。這穿透深度與導體的電阻率的平方根成正比,與頻率和磁導率的平方根成反比。通俗地說,頻率越高,電流就越集中在鋼板的表麵;頻率越低,表麵電流就越分散。必須注意:鋼鐵雖然是導體,但它的磁導率會隨著溫度升高而下降,就是說,當鋼板溫度升高的時候,磁導率會下降,集膚效應會減小。
鄰近效應是指高頻電流在兩個相鄰的導體中反向流動時,電流會向兩個導體相近的邊緣集中流動,即使兩個導體另外有一條較短的邊,電流也並不沿著較短的路線流動,我們把這種效應稱為:“鄰近效應”。鄰近效應本質上是由於感抗的作用,感抗在高頻電流中起主導的作用。鄰近效應隨著頻率增高和相鄰導體的間距變近而增高,如果在鄰近導體周圍再加上一個磁心,那麽高頻電流將更集中於工件的表層。
蓄熱高頻電磁加熱棒這兩種效應是實現金屬高頻焊接的基礎。高頻焊接就是利用了集膚效應使高頻電流的能量集中在工件的表麵;而利用了鄰近效應來控製高頻電流流動路線的位置和範圍。電流的速度是很快的,它可以在很短的時間內將相鄰的鋼板邊部加熱,熔融,並通過擠壓實現對接。

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