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高頻焊接
閱讀�14153�(shí)間:2011-03-12 14:30:15

  高頻焊接就是利用集膚效應(yīng)和鄰近效�(yīng)�(lái)�(jìn)行鋼管的焊接�,是將鋼板和其它金屬材料�(duì)接起�(lái)的新型焊接工藝。它起源于上世紀(jì)五十年代,技�(shù)的出�(xiàn)和成�,直接推�(dòng)了直縫焊管產(chǎn)�(yè)的巨大發(fā)�,是直縫焊管(ERW)生�(chǎn)的關(guān)鍵工��

高頻焊的介紹

  高頻�(high-frequency welding)

  利用流經(jīng)焊件連接面的高頻電流所�(chǎn)生的電阻熱作為熱源,使焊件待焊區(qū)表層被加熱到熔化或塑性狀�(tài),同�(shí)通過(guò)施加(或不加)頂鍛力,使焊件�(dá)到金屬間�(jié)合的一種焊接方��

  高頻焊的基礎(chǔ)在于它應(yīng)用了高頻電流的兩大效�(yīng):集膚效�(yīng)和鄰近效�(yīng)�

  高頻焊原理——借助高頻電流的集膚效�(yīng)可以使高頻電能量集中于焊件的表層,而利用鄰近效�(yīng),又可控制高頻電流流�(dòng)路線的位置和范圍。當(dāng)要求高頻電流集中于焊件的某一部位�(shí),只要將�(dǎo)體與焊件�(gòu)成電流回路并使導(dǎo)體靠近焊件上的這一部位,使它們相互之間構(gòu)成鄰近導(dǎo)�,就能實(shí)�(xiàn)這�(gè)要求。高頻焊就是根據(jù)焊件�(jié)�(gòu)的具體形式和特殊要求,主要運(yùn)用集膚效�(yīng)和鄰近效�(yīng),使焊件待焊處的表層金屬得以快速加熱而實(shí)�(xiàn)焊接�

  高頻焊通常使用的電流頻率范圍為300�450kHz,有�(shí)也使用低�10kHz的頻��

兩種效應(yīng)

  一、集膚效�(yīng)�

  高頻電流僅沿�(dǎo)體表面層流動(dòng)的性質(zhì),這是由于�(dǎo)體內(nèi)部磁�(chǎng)的作用而產(chǎn)�� 在導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體周圍形成的磁力線,是一些位于導(dǎo)體截面上的同心圓。假�(shè)�(dǎo)體是一些單�(dú)的細(xì)� 組成,則作用到離中心較近的那些細(xì)線上的磁力線要比作用到外面的�,也就是里層的細(xì)線比外層 的細(xì)線具有更大的電感。里層所具有的感抗比外層的大,于是導(dǎo)體中的電流分布將是外面多而中� �,從而產(chǎn)生集膚效�(yīng)�

  �、鄰近效�(yīng)�

  兩�(gè)有高頻電流流�(guò)的導(dǎo)�,如果彼此相距很近,則高頻電流僅沿兩�(gè)�(dǎo)� 相鄰近的一面(�(dāng)�(dǎo)體里的電流方向相反時(shí))或相距較遠(yuǎn)的一面(�(dāng)�(dǎo)體里的電流方向相同時(shí))流 �(dòng)的性質(zhì),導(dǎo)體之間相距愈近則鄰近效應(yīng)愈強(qiáng)。另�,臨近效�(yīng)�(qiáng)弱還受導(dǎo)體尺寸與電流滲透深� (是指導(dǎo)體表面到電流密度減小到表面電流密� 1/2.71 處的距離)之比的影響。對(duì)于平板匯流條�(lái) �(shuō),其厚度的一半與滲透深度之比愈�,鄰近效�(yīng)愈強(qiáng)。在此值很大的情況下,全部電流將集中到 一�(gè)面上(由電流方向決定)匯流條其余部分就沒(méi)有電�。假�,在離開(kāi)通有高頻電流的導(dǎo)體若� 距離的地�,放一些金屬零�,那么由于導(dǎo)體四周所�(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的作�,另件中就會(huì)感應(yīng)出渦 流來(lái),二者的電流方向在任一瞬間都是相反�,并且都集中在導(dǎo)體和另件鄰近的面�。這種�(xiàn)象叫做鄰近效�(yīng)�

原理

  高頻焊管是電阻焊管的一�。高頻電流的頻率大多� 200�450 千赫。高頻焊管是利用接觸焊或感應(yīng)焊的方法,使管筒邊緣�(chǎn)生高頻電�,利用高頻電流特有的集膚效應(yīng)和鄰近效�(yīng),使� 流高度集中在管筒邊緣的焊合面�,依靠金屬自身的電阻,將邊緣迅速加熱至焊接溫度,在擠壓� 的擠壓下完成壓力焊接�

  高頻焊管�(shè)備分為電子管振蕩高頻、全固態(tài)感應(yīng)加熱高頻。原理框圖如下:

電子管高頻原理圖

高頻電源要求

  針對(duì)焊接工藝的技�(shù)難度,對(duì)高頻電源有以下要求:

 ?、偈褂幂^高的頻率,使得焊縫熱影響區(qū)窄和管內(nèi)壁電流減��

 ?、谝蠛缚p的功率密度大,焊速越�,焊縫質(zhì)量越��

 ?、垭娮庸�?yáng)極直流電壓要求穩(wěn)定平�,其脈動(dòng)系數(shù)要求�(dá)�1%左��

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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