Svetsprincip för högfrekvent svetsat stålrör: synergistisk effekt av hudeffekt och närhetseffekt
Svetsprincipen för högfrekvent svetsad stålrör är huvudsakligen baserad på hudeffekten och närhetseffekten av högfrekvent ström. Skin-effekt innebär att när högfrekvent ström passerar genom en metallledare, på grund av elektromagnetisk induktion, koncentreras strömtätheten huvudsakligen till ledarens yta, medan strömtätheten inuti ledaren är liten. Denna effekt gör det möjligt för högfrekvent elektrisk energi att koncentreras på svetsytan, vilket snabbt värmer upp svetsområdet. Intensiteten av hudeffekten är direkt proportionell mot den aktuella frekvensen. Ju högre frekvens, desto högre koncentration av ström på ledarytan. Därför använder högfrekvent svetsning vanligtvis en ström med en frekvens över 300 kHz för att uppnå effektiv uppvärmning av svetsområdet.
Närhetseffekt innebär att när högfrekvent ström flyter omvänt i två intilliggande ledare, på grund av växelverkan mellan magnetiska fält, kommer strömmen att koncentreras på kantflödet av två intilliggande ledare. Denna effekt kan ytterligare styra flödesvägen för högfrekvent ström, vilket gör den mer koncentrerad i svetsområdet, vilket förbättrar svetseffektiviteten och kvaliteten. I processen med högfrekvent svetsning är närhetseffekten till hjälp för att minska energiförlusten, säkerställa tillräcklig värmetillförsel i svetsområdet och realisera snabb och enhetlig uppvärmning.
I processen med högfrekvent svetsning införs högfrekvent ström i arbetsstycket genom induktionsspolen eller kontaktelektroden, vilket genererar värme för att lokalt smälta metallen. Induktionsspole är en enhet som omvandlar högfrekvent ström till elektromagnetisk induktionsenergi. Den genererar ett växelmagnetiskt fält runt arbetsstycket, vilket orsakar virvelström inuti arbetsstycket, vilket värmer upp metallen. Kontaktelektroden är i direkt kontakt med arbetsstycket, introducerar högfrekvent ström i arbetsstycket och värmer metallen genom motståndets termiska effekt. De två metoderna har sina egna fördelar och nackdelar. Induktionssvetsning är lämplig för tjockare arbetsstycken, medan kontaktsvetsning är lämplig för tunnare arbetsstycken.
Därefter, genom att applicera tryck, kyls den smälta metallen för att bilda en fast svetsfog. I svetsprocessen har trycket och appliceringstiden en viktig inverkan på svetskvaliteten. Rätt tryck kan säkerställa att den smälta metallen flyter och smälter helt för att bilda en tät svets, medan för högt tryck kan leda till svetsdeformation eller defekter. Högfrekvent svetsning har fördelarna med snabb uppvärmningshastighet, liten värmepåverkad zon och hög svetskvalitet. Svetsens mekaniska egenskaper och tätningsprestanda är utmärkta, vilket kan uppfylla kraven från olika projekt för rörledningsprestanda.
