Сварка токами высокой частоты
При сварке токами высокой частоты (ТВЧ) изделие перед сварочным узлом формируется в виде заготовки с V-образной щелью между свариваемыми кромками. К кромкам индуктором (рис.1, а) или с помощью вращающегося контактного ролика (рис. 1, б) подводится ток высокой частоты — так, чтобы он проходил от одной кромки к другой через место их схождения.
Возникают поверхностный эффект и эффект близости, который усиливается по мере сближения кромок. Концентрация тока в месте схождения кромок повышается, и они разогреваются. Нагретые кромки обжимаются валками и свариваются.
Рис. 1. Схема высокочастотной сварки труб с индукционным (а) и контактным (б) способами подвода тока: 1 — индуктор; 2 и 3 — контакты; 4 — ферритовый стержень; 5 — сжимающие ролики; 6 — труба; 7 — направляющий ролик.
Качество сварного соединения и расход электроэнергии обусловлены особенностями протекания тока высокой частоты по проводникам.
Поверхностный эффект при сварке ТВЧ
При протекании тока по проводнику проявляется поверхностный эффект. Он заключается в неравномерном распределении переменного тока по сечению проводника: у наружной поверхности проводника наибольшая плотность тока. При высокой частоте ток проходит лишь по тонкому поверхностному слою проводника. Поверхностный эффект существенно увеличивает активное сопротивление проводников, а выделяющаяся энергия концентрируется в поверхностных слоях нагреваемого изделия.
Эффект близости при ТВЧ
Эффект близости проявляется при протекании переменного тока в системе проводников. При этом проводники должны быть расположены таким образом, чтобы каждый из них находился не только в собственном переменном магнитном поле, но и в поле других проводников. Тогда ток по периметру проводников располагается так, что его плотность в близлежащих точках проводников максимальная, а в наиболее удаленных — минимальная. Это и называют эффектом близости. Чем меньше расстояние между осями проводников и чем больше радиус сечения проводника, тем сильнее проявляется эффект близости.
