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邻近效应对高频焊管生产的意义

日期:2021-05-31

除了趋肤效应,邻近效应是电流的另一个特点。当大小相等、方向相反的交流电通过相邻的两根导体时,电流会流过两根导体的相邻内表层,当两根导体通过大小和方向相同的交流电时,电流就会流过穿过两个导体的外表面层。电流的邻近效应使导体中的电流进一步不均匀。正是这种凹凸不平,造就了高频直缝焊管(ERW焊管)。

邻近效应对高频焊管生产的意义

邻近效应的强度与以下三个因素有关:

1.距离

两导体相邻距离越近,邻近效应越强,特别是当两导体距离接近或趋于零时,导体中的电流几乎都向相邻层会聚,使得相邻表面变得尖锐表面电流的增加导致相邻表面的加热,例如会聚到挤压点的位置,这对于高频焊管工艺的制定具有重要意义。越靠近开口V角的顶点,带材两边缘的距离越近,因此接近效果越强,带材边缘温度越高,直到接近熔化金属的点,在后续挤压辊的挤压力下实现焊接。因此,邻近效应要求焊管工艺需要注意V形开口的尺寸。焊接热量、速度和质量是相关的。

2.比值

邻近效应的强弱与导体尺寸和厚度的一半与电流穿透的比值密切相关。比值越大,邻近效应越强;反之,比值越小,邻近效应越弱。请参考公式:比率=导体厚度/ 2穿透度。

3.频率

电流频率越高,基于趋肤效应的邻近效应越强。

邻近效应对高频直缝焊管生产的意义:

邻近效应的意义在于它可以控制高频电流的流动路径、位置和范围,指导焊管的生产,制定焊接工艺。对于不同规格的焊接管,例如大直径厚壁管的生产,需要选择相应的频率和开口。考虑到趋肤效应的影响后,需要适当降低电流频率。通过减小开口角,缩短待焊坯料两边缘之间的距离和电流通路,从而缩短加热时间,提高焊接效率。

另一方面,由于感应线圈的高频电流和待焊管上的感应电流都是高频电流,因此它们之间也存在邻近效应。如果对称放置,则待焊管上的电流将均匀分布。如果不对称放置,待焊管坯上的电流会分布不均。因此,具体而言,感应线圈与待焊管坯之间的间隙应自上而下地安装,以使待焊坯的边缘聚集更多的电流。同时,为了增强接近效果,感应线圈的内径和要焊接的管的外径之间的间隙应在工艺允许的范围内最小化。

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