Високочестотното заваряване е нов тип заваръчен процес, който използва скин ефекта и съседния ефект, създаден от високочестотен ток за свързване на стоманени плочи и други метални материали. Появата и зрелостта на технологията за високочестотно заваряване е ключов процес в производството на стоманени тръби ERW. Качеството на високочестотното заваряване пряко влияе върху общата здравина, нивото на качество и скоростта на производство на заварени тръбни продукти.
Основният принцип на високочестотното заваряване:
Така наречената висока честота се отнася до честотата на променливия ток от 50 Hz и обикновено се отнася до високочестотния ток от 50 KHz до 400 KHz. Когато високочестотен ток преминава през метален проводник, се получават два особени ефекта: скин ефект и ефект на близост. Високочестотното заваряване използва тези два ефекта за заваряване на стоманени тръби. И така, какви са тези два ефекта?
Скин-ефектът означава, че когато променлив ток с определена честота преминава през същия проводник, плътността на тока не се разпределя равномерно във всички секции на проводника. Той ще се концентрира главно върху повърхността на проводника, тоест плътността на тока върху повърхността на проводника е висока. Плътността вътре в проводника е малка, така че ярко го наричаме: "ефект на кожата". Скин-ефектът обикновено се измерва с дълбочината на проникване на тока. Колкото по-малка е дълбочината на проникване, толкова по-значителен е скин-ефектът. Тази дълбочина на проникване е пропорционална на корен квадратен от съпротивлението на проводника и обратно пропорционална на корен квадратен от честотата и пропускливостта. Казано на лаик, колкото по-висока е честотата, толкова повече ток се концентрира върху повърхността на стоманената плоча; колкото по-ниска е честотата, толкова по-разпръснат е повърхностният ток. Трябва да се отбележи, че въпреки че стоманата е проводник, нейната магнитна пропускливост ще намалее с повишаване на температурата. Тоест, когато температурата на стоманената плоча се повиши, магнитната пропускливост ще намалее и скин-ефектът ще намалее.
Ефектът на близост се отнася до факта, че когато високочестотен ток тече в противоположни посоки между два съседни проводника, токът ще тече интензивно към краищата на двата проводника. Дори ако двата проводника имат друга по-къса страна, токът не следва. По-къс маршрутен поток, наричаме този ефект: „ефект на близост“.
Ефектът на близост се дължи основно на ролята на индуктивното съпротивление, което играе водеща роля във високочестотните токове. Ефектът на близост се увеличава с увеличаване на честотата и разстоянието между съседните проводници става по-близо. Ако се добави магнитна сърцевина около съседния проводник, високочестотният ток ще бъде по-концентриран върху повърхността на детайла.
Тези два ефекта са в основата на реализирането на високочестотно заваряване на метали. Високочестотното заваряване използва скин ефекта, за да концентрира енергията на високочестотния ток върху повърхността на детайла; и използва ефекта на близост, за да контролира местоположението и обхвата на пътя на високочестотния ток. Скоростта на тока е много бърза. Той може да загрее и разтопи ръбовете на съседни стоманени плочи за кратък период от време и да реализира челни съединения чрез екструдиране.
