A. 高頻焊接的介紹
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。
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。那麼,這兩個效應是怎麼回事呢?
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面的,它會主要向導體的表面集中,即電流在導體表面的密度大,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面;頻率越低,表面電流就越分散。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,那麼高頻電流將更集中於工件的表層。
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面;而利用了鄰近效應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將相鄰的鋼板邊部加熱,熔融,並通過擠壓實現對接。
B. 高頻焊的原理
高頻焊是一種獨特的焊接技術,其原理主要依賴於高頻電流的集膚效應和鄰近效應。集膚效應是關鍵特性,當交流電流通過導體時,電流會在導體表面集中,頻率越高,這一效應越明顯。低電阻率和高磁導率的材料尤其適合高頻焊,因為電流主要在表層流動。而鄰近效應則涉及電流在兩個反向流動導體或一個往返導體中,使得電流集中於導體兩側。通過巧妙地設計電流迴路,使導體靠近焊件的特定部位,高頻電流就能精確地控制在焊件表面,快速加熱並實現焊接。這種技術廣泛應用於各種焊件結構,根據需要調整電流頻率,通常在300至450kHz范圍內,有時也會使用低至10kHz的頻率。
高頻焊的精髓在於它能夠高效地利用高頻電流,使得能量集中在焊件表面,無論焊件結構如何,都能滿足特定部位的焊接要求。這種技術不僅提高了焊接效率,還減少了對材料內部的熱影響,適用於對表面質量要求高的應用場景。通過理解並靈活運用集膚效應和鄰近效應,高頻焊成為現代焊接工藝中不可或缺的一部分。
C. 什麼是高頻焊
高頻焊是指利用高頻電流,流經工件接觸面所產生的電阻熱,並施加壓力(或不施加壓力),使工件金屬形成連接的一種焊接方法。高頻焊與電阻焊不同。高頻焊接時,焊接電流僅在工件表面平行接觸;電阻焊的電流是垂直於焊接界面流動。一般,高頻焊的頻率選在300~450kHz:電阻焊則是使用50kHz的工頻電。
高頻焊根據高頻電流在工件中產生熱的方式可分為接觸高頻焊和感應高頻焊。接觸高頻焊時,高頻電流通過與工件機械接觸而傳入工件。感應高頻焊時,高頻電流通過工件外部感應圈的耦合作用而在工件內產生感應電流。高頻焊是專業化較強的焊接方法,要根據產品配備專用設備。生產率高,焊接速度可達30m/min。主要用於製造管子時縱縫或螺旋縫的焊接。
原理
高頻焊原理——藉助高頻電流的集膚效應可以使高頻電能量集中於焊件的表層,而利用鄰近效應,又可控制高頻電流流動路線的位置和范圍。當要求高頻電流集中於焊件的某一部位時,只要將導體與焊件構成電流迴路並使導體靠近焊件上的這一部位,使它們相互之間構成鄰近導體,就能實現這個要求。高頻焊就是根據焊件結構的具體形式和特殊要求,主要運用集膚效應和鄰近效應,使焊件待焊處的表層金屬得以快速加熱而實現焊接。
高頻焊的高頻電流的兩大效應的內容為:
集膚效應——當導體通以交流電流時,導體斷面上出現的電流分布不均勻,電流密度由導體中心向表面逐漸增加,大部分電流僅沿導體表層流動的一種物理現象。導體的電阻率越低、磁導率越大、電流的頻率越高,其集膚效應越顯著。
鄰近效應——當高頻電流在兩導體中彼此反向流動或在一個往復導體中流動時,電流會集中於導體鄰近側流動的一種特殊的物理現象。
高頻焊通常使用的電流頻率范圍為300~450kHz,有時也使用低至10kHz的頻率。
D. 高頻焊接的基本原理
電焊的基本工作原理是靠電路短路產生的高能量將電焊條溶化進行工作的。當然這種解釋是通俗的。
我主要想通過上述的原理說明電焊對人體的影響有哪些:
1。對眼睛如果不用電焊帽子而直接去看電焊焊接,那麼就會造成眼睛的輕度灼傷,就是電焊工常說的「打眼睛」這就是因為它在短路的瞬間發出高強光,相當於我們用眼睛直接到看太陽。
2。對身體,電路形成後就一定有電磁場,長期在電磁場中工作,一定不是件好事,這我就不說了;另外還有一點,就是焊接時電焊條的焊葯揮發出來的氣體是有毒的這也就是為什麼電焊工的毒害津貼比一般工人的高的原因。
3。電焊對人體的傷害不僅僅是用輻射個這詞去衡量的,