高频焊接的过程
高频电流有两种独特的现象。种叫趋肤效应,即高频电流趋向于在金 属导体表面流动。频率越高,电流在金属表面的透入深度越浅。另外一个现象叫 做邻近效应,两个相反的高频电流相互靠近电流将集中对当前导体相邻边(如图 2)。
低频电流流经整 个导体
高频电流 导 体表 面的 高频电流
图 2.趋肤效应和邻近效应 由于这两种效应, 大部分的高频电流将流向带材所形成的 V 形带内边缘的表 面。边缘越接近在一起(也就是 V 形开口越窄),临近效应越明显。因此更多的 能量将集中在带材边缘,加热速度就会更快。对于碳钢来说,推荐 V 形开口的角 度为 2-5 度。窄 V 形会更省电,但可能会造成焊接缺陷。宽 V 形则耗能过大。为 了尽量减少管子背面周围的电流量,被焊接管件内部放置一个阻抗器,他可以将 磁通线集中在 V 形开口。在当前频率下,熔深将会被限制在参考透入深度的 2/3 处。参考投入深度计算公式如下:
d=3160
R/ mf
式中: d:参考透入深度 R:欧姆电阻率 m:磁导率 f:频率 对于铝来说, 450 kHz 参考透入深度约 0.005 英寸, 在 当铝的温度达到 600℃ 的时候,深度为 0.010 英寸。铝可通过在以所需的焊接线速度为基础的任何方便 的频率焊接。对于低轧机速度,也就是低于每分钟五十英尺,低达 95 千赫兹的 频率已经使用。当低轧机的速度超过 100 英尺每分钟时,频率达到 400 千赫兹左 右会有更好的表现。焊接薄壁材料(小于 0.015 英寸)时,高达 800 千赫兹已经 应用于速度超过 500 英尺每分钟的辊轧机。
焊接区使用真空管技术的关系
在图 3 中显示了为达到高效操作和良好焊接,焊缝区使用真空管焊机必要 性。阻抗器应当放置于刚通过焊接辊中心线的位置,线圈的内径应该比管材的外 径大 1/4 英寸,线圈的长度应该等于线圈的内径,线圈和焊接点的之间的距离应 等于线圈长度。对于薄壁件来说,阻抗器是不必要的。