高周波溶接パイプ

高周波溶接管は、高周波電流によって発生する表皮効果と隣接効果を利用して鋼板を接合する鋼管です。高周波溶接技術の出現と成熟は、ERW管の製造における重要なプロセスです。高周波溶接の品質は、溶接管製品の全体的な強度、品質レベル、生産速度に直接影響します。

いわゆる高周波は、50Hzの交流電流周波数に相対的で、一般的には50KHz〜400KHzの高周波電流を指します。高周波電流が金属導体を通過すると、表皮効果と近接効果という2つの特殊な効果が発生します。高周波溶接は、この2つの効果を利用して鋼管を溶接します。では、この2つの効果とは何でしょうか？

1. 高周波溶接パイプの表皮効果
高周波溶接管 表皮効果とは、ある周波数の交流電流が同じ導体を通過するとき、電流密度が導体のすべての断面で均一に分布しないことを意味します。主に導体の表面に集中します。つまり、導体の表面の電流密度が高く、導体の内部の密度は小さいため、私たちはこれを「表皮効果」と呼んでいます。 表皮効果は通常、電流の浸透深さで測定され、浸透深さの値が小さいほど、表皮効果が顕著になります。この浸透深さは、導体の抵抗率の平方根に比例し、周波数と透磁率の平方根に反比例します。 簡単に言えば、周波数が高いほど、鋼板の表面での電流の集中度が高くなり、周波数が低いほど、表面電流の分散度が高くなります。鋼は導体ですが、温度が上昇すると透磁率が低下することに注意する必要があります。つまり、鋼板の温度が上昇すると透磁率が低下し、表皮効果が減少します。

2. 高周波溶接パイプの近接効果
高周波溶接管 近接効果とは、2 つの隣接する導体に高周波電流が反対方向に流れると、電流が 2 つの導体の隣接するエッジに集中して流れることを意味します。2 つの導体の辺が短くても、電流は短い経路に沿って流れません。この効果を「近接効果」と呼びます。
近接効果は、本質的には誘導リアクタンスの影響によるもので、高周波電流で支配的な役割を果たします。近接効果は、周波数が高くなり、隣接する導体間の距離が近づくにつれて大きくなります。隣接する導体の周囲に磁気コアを追加すると、高周波電流はワークピースの表面により集中します。

これら2つの効果は、金属の高周波溶接を実現する基礎です。高周波溶接は、表皮効果を利用して高周波電流のエネルギーをワークピースの表面に集中させ、近接効果を利用して高周波電流の流路の位置と範囲を制御します。電流の速度は非常に速く、短時間で隣接する鋼板の端を加熱して溶かし、押し出しによる突合せ接合を実現します。

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