Sveiseprinsipp for høyfrekvent sveiset stålrør: synergistisk effekt av hudeffekt og nærhetseffekt
Sveiseprinsippet for høyfrekvent sveiset stålrør er hovedsakelig basert på hudeffekten og nærhetseffekten til høyfrekvent strøm. Hudeffekt betyr at når høyfrekvent strøm går gjennom en metallleder, på grunn av elektromagnetisk induksjon, er strømtettheten hovedsakelig konsentrert på overflaten av lederen, mens strømtettheten inne i lederen er liten. Denne effekten gjør det mulig for høyfrekvent elektrisk energi å konsentrere seg på overflaten av sveisingen, og dermed raskt varme opp sveiseområdet. Intensiteten av hudeffekten er direkte proporsjonal med gjeldende frekvens. Jo høyere frekvens, jo høyere konsentrasjon av strøm på lederoverflaten. Derfor bruker høyfrekvent sveising vanligvis en strøm med en frekvens over 300kHz for å oppnå effektiv oppvarming av sveiseområdet.
Nærhetseffekt betyr at når høyfrekvent strøm flyter omvendt i to tilstøtende ledere, på grunn av samspillet mellom magnetiske felt, vil strømmen konsentrere seg om kantstrømmen til to tilstøtende ledere. Denne effekten kan ytterligere kontrollere strømningsveien til høyfrekvent strøm, noe som gjør den mer konsentrert i sveiseområdet, og dermed forbedre sveiseeffektiviteten og kvaliteten. I prosessen med høyfrekvent sveising er nærhetseffekten nyttig for å redusere energitapet, sikre tilstrekkelig varmetilførsel i sveiseområdet og oppnå rask og jevn oppvarming.
I prosessen med høyfrekvent sveising introduseres høyfrekvent strøm inn i arbeidsstykket gjennom induksjonsspolen eller kontaktelektroden, som genererer varme for lokalt å smelte metallet. Induksjonsspole er en enhet som konverterer høyfrekvent strøm til elektromagnetisk induksjonsenergi. Den genererer et vekslende magnetisk felt rundt arbeidsstykket, og forårsaker virvelstrøm inne i arbeidsstykket, og dermed oppvarmer metallet. Kontaktelektroden er i direkte kontakt med arbeidsstykket, introduserer høyfrekvent strøm inn i arbeidsstykket og oppvarmer metallet gjennom den termiske effekten av motstand. De to metodene har sine egne fordeler og ulemper. Induksjonssveising egner seg for tykkere arbeidsstykker, mens kontaktsveising egner seg for tynnere arbeidsstykker.
Deretter, ved å påføre trykk, avkjøles det smeltede metallet for å danne en fast sveiset skjøt. I sveiseprosessen har trykket og påføringstiden en viktig innflytelse på sveisekvaliteten. Riktig trykk kan sikre at det smeltede metallet flyter og smelter fullstendig for å danne en tett sveis, mens for høyt trykk kan føre til sveisedeformasjon eller defekter. Høyfrekvent sveising har fordelene med høy oppvarmingshastighet, liten varmepåvirket sone og høy sveisekvalitet. De mekaniske egenskapene og tetningsytelsen til sveisen er utmerket, noe som kan oppfylle kravene til ulike prosjekter for rørledningsytelse.
