Spawanie prądem o wysokiej częstotliwości powstało w latach 50. Jest to nowy proces spawania, który wykorzystuje efekt naskórkowy i efekt towarzyszący generowany przez prąd o wysokiej częstotliwości do łączenia blach stalowych i innych materiałów metalowych. Pojawienie się i dojrzałość technologii spawania wysokiej częstotliwości bezpośrednio przyczyniło się do wielkiego rozwoju przemysłu rur spawanych z prostym szwem, który jest kluczowym procesem w produkcjirurki ERW. Jakość spawania wysokiej częstotliwości wpływa bezpośrednio na ogólną wytrzymałość, poziom jakości i szybkość produkcji spawanych produktów rurowych.
Podstawowa zasadaspawanie wysokiej częstotliwości
Tak zwana wysoka częstotliwość odnosi się do częstotliwości prądu przemiennego 50Hz, ogólnie odnosi się do prądu o wysokiej częstotliwości 50KHz ~ 400KHz. Kiedy prąd o wysokiej częstotliwości przepływa przez metalowy przewodnik, wystąpią dwa osobliwe efekty: efekt naskórkowy i efekt zbliżeniowy. Spawanie o wysokiej częstotliwości wykorzystuje te dwa efekty dospawać rury stalowe. Czym więc są te dwa efekty? Efekt naskórkowości oznacza, że gdy prąd przemienny o określonej częstotliwości przepływa przez ten sam przewodnik, gęstość prądu nie rozkłada się równomiernie we wszystkich sekcjach przewodnika i koncentruje się głównie na powierzchni przewodnika, tj. gęstość prądu na powierzchni przewodnika jest duża, gęstość wewnątrz przewodnika jest mała, dlatego obrazowo nazywamy to „efektem skóry”. Efekt naskórkowości jest ogólnie mierzony głębokością penetracji prądu. Im niższa wartość głębokości penetracji, tym bardziej znaczący efekt naskórkowy. Ta głębokość penetracji jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego rezystywności przewodnika i odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego częstotliwości i przepuszczalności. Mówiąc prościej, im wyższa częstotliwość, tym bardziej skoncentrowany jest prąd na powierzchni stalowej płyty; Im niższa częstotliwość, tym bardziej rozproszony jest prąd powierzchniowy. Należy zauważyć, że chociaż stal jest przewodnikiem, jej przepuszczalność będzie się zmniejszać wraz ze wzrostem temperatury, to znaczy, gdy temperatura blachy stalowej wzrośnie, przepuszczalność będzie się zmniejszać, a efekt naskórkowania będzie się zmniejszał.
Efekt zbliżeniowy oznacza, że gdy prąd o wysokiej częstotliwości płynie w przeciwnych kierunkach w dwóch sąsiednich przewodnikach, prąd skupi się na krawędziach dwóch przewodników, które są blisko siebie. Nawet jeśli dwa przewodniki mają inny krótszy bok, prąd nie będzie płynął wzdłuż krótszych ścieżek, nazywamy to efektem: „efektem zbliżeniowym”. Efekt zbliżeniowy wynika zasadniczo z roli reaktancji indukcyjnej, która odgrywa dominującą rolę w prądach o wysokiej częstotliwości. Efekt zbliżeniowy zwiększa się wraz ze wzrostem częstotliwości i odległości między sąsiednimi przewodami. Jeśli wokół sąsiednich przewodów zostanie dodany rdzeń magnetyczny, prąd o wysokiej częstotliwości będzie bardziej skoncentrowany na powierzchni przedmiotu obrabianego. Te dwa efekty są podstawą wykonywania spawania metali wysoką częstotliwością. Spawanie o wysokiej częstotliwości wykorzystuje efekt naskórkowania do skupienia energii prądu o wysokiej częstotliwości na powierzchni przedmiotu obrabianego; i wykorzystuje efekt zbliżeniowy do kontrolowania lokalizacji i zasięgu ścieżki przepływu prądu o wysokiej częstotliwości. Obecna prędkość jest bardzo szybka, może nagrzewać i topić krawędzie sąsiednich płyt stalowych w bardzo krótkim czasie i realizować połączenie doczołowe wytłaczania.
