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词条 高频焊
释义

§ 简介

高频焊(high-frequency welding)是以固体电阻热为能源。焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近的塑性状态,随即施加(或不施加)顶锻力而实现金属的结合。因此它是一种固相电阻焊方法。高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊。接触高频焊时,高频电流通过与工件机械接触而传入工件。感应高频焊时,高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流。高频焊是专业化较强的焊接方法,要根据产品配备专用设备。生产率高,焊接速度可达30m/min。主要用于制造管子时纵缝或螺旋缝的焊接。[1]

§ 方法

高频焊的基础在于它应用了高频电流的两大效应:集肤效应和邻近效应。

集肤效应——当导体通以交流电流时,导体断面上出现的电流分布不均匀,电流密度由导体中心向表面逐渐增加,大部分电流仅沿导体表层流动的一种物理现象。导体的电阻率越低、磁导率越大、电流的频率越高,其集肤效应越显著。

邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时,电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。[2]

§ 原理

高频焊原理——借助高频电流的集肤效应可以使高频电能量集中于焊件的表层,而利用邻近效应,又可控制高频电流流动路线的位置和范围。当要求高频电流集中于焊件的某一部位时,只要将导体与焊件构成电流回路并使导体靠近焊件上的这一部位,使它们相互之间构成邻近导体,就能实现这个要求。高频焊就是根据焊件结构的具体形式和特殊要求,主要运用集肤效应和邻近效应,使焊件待焊处的表层金属得以快速加热而实现焊接。

高频焊通常使用的电流频率范围为300~450kHz,有时也使用低至10kHz的频率。[3]

§ 特点

高频焊具有下列特点:

1、由于电流高度集中于焊接区,加热速度极快,因而焊接速度可高达150~200m/min。

2、因焊接速度快,焊件自冷作用强,故不仅热影响区小,而且还不易发生氧化,因此焊缝的组织和性能十分优良。

3、焊前焊件表面可以不进行清理工作,因而提高了效率。

4、能焊的金属种类广,产品的形状规格多。[4]

§ 分类

高频焊分高频电阻焊和高频感应焊两种。①高频电阻焊:用滚轮或接触子作为电极将高频电流导入工件,适用于管子的连续纵缝对焊和螺旋搭接缝焊、锅炉鳍片管和换热器螺旋翅片的焊接,可焊管子外径为1200毫米,壁厚为16毫米,工字钢的腹极厚度可焊9.5毫米,生产率很高。②高频感应焊:用感应线圈加热工件,可焊接外径为9毫米的小直径管和壁厚为 1毫米的薄壁管。常用于中小直径钢管和黄铜管的纵缝焊接,也可用于环缝焊接,但功率损耗比高频电阻焊大。影响高频焊接质量的主要参数是高频电源的频率、功率、工件成形角度、挤压力、电极(或感应圈)与挤压辊之间的距离和焊接速度。主要设备有高频电源、工件成形设备和挤压机械装置。高频焊质量稳定,生产率高,成本较低。适用于高效率自动生产线,是生产有缝管的先进方法。[5]

§ 电源要求

针对焊接工艺的技术难度,对高频电源有以下要求:

1、使用较高的频率,使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。

2、要求焊缝的功率密度大,焊速越快,焊缝质量越好。

3、电子管阳极直流电压要求稳定平滑,其脉动系数要求达到1%左右。[6]

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更新时间:2025/1/31 22:15:06