Principiul de sudare a țevilor de oțel sudate de înaltă frecvență: efectul sinergic al efectului de piele și efectul de proximitate
Principiul de sudare a țevii de oțel sudate de înaltă frecvență se bazează în principal pe efectul de piele și efectul de proximitate al curentului de înaltă frecvență. Efectul pielii înseamnă că atunci când curentul de înaltă frecvență trece printr-un conductor metalic, datorită inducției electromagnetice, densitatea curentului este concentrată în principal pe suprafața conductorului, în timp ce densitatea curentului în interiorul conductorului este mică. Acest efect permite energiei electrice de înaltă frecvență să se concentreze pe suprafața sudurii, încălzind astfel rapid zona de sudare. Intensitatea efectului pielii este direct proporțională cu frecvența curentă. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare concentrația de curent pe suprafața conductorului. Prin urmare, sudarea de înaltă frecvență utilizează de obicei un curent cu o frecvență peste 300 kHz pentru a obține o încălzire eficientă a zonei de sudare.
Efectul de proximitate înseamnă că atunci când curentul de înaltă frecvență curge invers în doi conductori adiacenți, datorită interacțiunii câmpurilor magnetice, curentul se va concentra pe fluxul de margine a doi conductori adiacenți. Acest efect poate controla în continuare traseul de curgere a curentului de înaltă frecvență, făcându-l mai concentrat în zona de sudare, îmbunătățind astfel eficiența și calitatea sudurii. În procesul de sudare de înaltă frecvență, efectul de proximitate este util pentru a reduce pierderile de energie, pentru a asigura un aport suficient de căldură în zona de sudare și pentru a realiza o încălzire rapidă și uniformă.
În procesul de sudare de înaltă frecvență, curentul de înaltă frecvență este introdus în piesa de prelucrat prin bobina de inducție sau electrodul de contact, care generează căldură pentru a topi local metalul. Bobina de inducție este un dispozitiv care convertește curentul de înaltă frecvență în energie de inducție electromagnetică. Acesta generează un câmp magnetic alternativ în jurul piesei de prelucrat, provocând curent turbionar în interiorul piesei de prelucrat, încălzind astfel metalul. Electrodul de contact este în contact direct cu piesa de prelucrat, introducând curent de înaltă frecvență în piesa de prelucrat și încălzind metalul prin efectul termic al rezistenței. Cele două metode au propriile avantaje și dezavantaje. Sudarea prin inducție este potrivită pentru piese de prelucrat mai groase, în timp ce sudarea prin contact este potrivită pentru piese de prelucrat mai subțiri.
Ulterior, prin aplicarea presiunii, metalul topit este răcit pentru a forma o îmbinare sudată fermă. În procesul de sudare, presiunea și timpul de aplicare au o influență importantă asupra calității sudurii. Presiunea adecvată poate asigura că metalul topit curge și fuzionează complet pentru a forma o sudură densă, în timp ce presiunea excesivă poate duce la deformarea sau defecte ale sudurii. Sudarea de înaltă frecvență are avantajele unei viteze rapide de încălzire, a unei zone mici afectate de căldură și a calității înalte a sudurii. Proprietățile mecanice și performanța de etanșare a sudurii sunt excelente, ceea ce poate îndeplini cerințele diferitelor proiecte pentru performanța conductelor.
