Aukšto dažnio suvirinimas yra naujo tipo suvirinimo procesas, kurio metu plieninėms plokštėms ir kitoms metalinėms medžiagoms sujungti naudojamas aukšto dažnio srovės sukuriamas odos efektas ir kaimyninis efektas. Aukšto dažnio suvirinimo technologijos atsiradimas ir branda yra pagrindinis ERW plieninių vamzdžių gamybos procesas. Aukšto dažnio suvirinimo kokybė tiesiogiai veikia bendrą suvirintų vamzdžių gaminių stiprumą, kokybės lygį ir gamybos greitį.
Pagrindinis aukšto dažnio suvirinimo principas:
Vadinamasis aukštas dažnis reiškia 50 Hz kintamos srovės dažnį ir paprastai reiškia aukšto dažnio srovę nuo 50 KHz iki 400 KHz. Kai aukšto dažnio srovė praeina per metalinį laidininką, susidaro du savotiški efektai: odos efektas ir artumo efektas. Aukšto dažnio suvirinimas naudoja šiuos du efektus plieniniams vamzdžiams suvirinti. Taigi, kokie yra šie du efektai?
Odos efektas reiškia, kad kai tam tikro dažnio kintamoji srovė teka per tą patį laidininką, srovės tankis nėra tolygiai paskirstytas visose laidininko dalyse. Jis daugiausia sutelktas į laidininko paviršių, tai yra, srovės tankis laidininko paviršiuje yra didelis. Tankis laidininko viduje yra mažas, todėl mes jį ryškiai vadiname: „odos efektu“. Odos efektas paprastai matuojamas srovės įsiskverbimo gyliu. Kuo mažesnis įsiskverbimo gylis, tuo reikšmingesnis odos poveikis. Šis įsiskverbimo gylis yra proporcingas laidininko savitosios varžos kvadratinei šaknis ir atvirkščiai proporcingas dažnio ir pralaidumo kvadratinei šaknims. Žodžiu, kuo didesnis dažnis, tuo daugiau srovės koncentruojasi plieninės plokštės paviršiuje; kuo mažesnis dažnis, tuo labiau išsklaidyta paviršiaus srovė. Reikia pažymėti, kad nors plienas yra laidininkas, kylant temperatūrai jo magnetinis pralaidumas mažės. Tai reiškia, kad padidėjus plieno plokštės temperatūrai, sumažės magnetinis pralaidumas ir sumažės odos efektas.
Artumo efektas reiškia, kad kai aukšto dažnio srovė teka priešingomis kryptimis tarp dviejų gretimų laidininkų, srovė intensyviai tekės į dviejų laidininkų kraštus. Net jei abu laidininkai turi kitą trumpesnę kraštą, srovė neseka. Trumpesnis maršruto srautas, šį efektą vadiname „artumo efektu“.
Artumo efektas iš esmės atsiranda dėl indukcinės reaktyvumo vaidmens, kuris atlieka pagrindinį vaidmenį aukšto dažnio srovėse. Artumo efektas didėja, kai dažnis didėja ir atstumas tarp gretimų laidininkų tampa artimesnis. Jei aplink gretimą laidininką pridedama magnetinė šerdis, aukšto dažnio srovė bus labiau koncentruota ruošinio paviršiuje.
Šie du efektai yra aukšto dažnio metalo suvirinimo pagrindas. Aukšto dažnio suvirinimas naudoja odos efektą, kad sukoncentruotų aukšto dažnio srovės energiją ruošinio paviršiuje; ir naudoja artumo efektą aukšto dažnio srovės tekėjimo kelio vietai ir diapazonui valdyti. Srovės greitis yra labai greitas. Jis gali per trumpą laiką įkaitinti ir išlydyti gretimų plieninių plokščių kraštus ir ekstruzijos būdu sudaryti užpakalines jungtis.
