Hochfrequenzgeschweißtes Rohr

Hochfrequenzgeschweißte Rohre sind Stahlrohre, die den Skin-Effekt und den Angrenzungseffekt nutzen, die durch Hochfrequenzstrom erzeugt werden, um Stahlplatten zu verbinden. Die Entstehung und Reife der Hochfrequenzschweißtechnologie ist ein Schlüsselprozess bei der Herstellung von ERW-Rohren. Die Qualität des Hochfrequenzschweißens wirkt sich direkt auf die Gesamtfestigkeit, das Qualitätsniveau und die Produktionsgeschwindigkeit geschweißter Rohrprodukte aus.

Die sogenannte Hochfrequenz bezieht sich auf die Wechselstromfrequenz von 50 Hz und bezieht sich im Allgemeinen auf den Hochfrequenzstrom von 50 kHz bis 400 kHz. Wenn Hochfrequenzstrom durch einen Metallleiter fließt, entstehen zwei besondere Effekte: Skin-Effekt und Proximity-Effekt. Beim Hochfrequenzschweißen werden diese beiden Effekte zum Schweißen von Stahlrohren verwendet. Was sind also diese beiden Effekte?

1. Hochfrequenzgeschweißter Rohrhauteffekt
Hochfrequenzgeschweißte Rohre Der Skin-Effekt bedeutet, dass, wenn ein Wechselstrom einer bestimmten Frequenz durch denselben Leiter fließt, die Stromdichte nicht gleichmäßig auf alle Querschnitte des Leiters verteilt ist. Er konzentriert sich hauptsächlich auf die Oberfläche des Leiters, d. h. die Stromdichte auf der Oberfläche des Leiters ist hoch und die Dichte im Inneren des Leiters gering, weshalb wir ihn anschaulich als „Skin-Effekt“ bezeichnen. Der Skin-Effekt wird üblicherweise anhand der Eindringtiefe des Stroms gemessen. Je kleiner die Eindringtiefe, desto signifikanter ist der Skin-Effekt. Diese Eindringtiefe ist proportional zur Quadratwurzel des spezifischen Widerstands des Leiters und umgekehrt proportional zur Quadratwurzel aus Frequenz und Permeabilität. Einfach ausgedrückt: Je höher die Frequenz, desto konzentrierter ist der Strom auf der Oberfläche der Stahlplatte; je niedriger die Frequenz, desto stärker ist der Oberflächenstrom verteilt. Es ist zu beachten, dass Stahl zwar ein Leiter ist, seine magnetische Permeabilität jedoch mit steigender Temperatur abnimmt, d. h. wenn die Temperatur der Stahlplatte steigt, nimmt die magnetische Permeabilität ab und der Skin-Effekt nimmt ab.

2. Hochfrequenzschweißrohr-Näherungseffekt
Hochfrequenzgeschweißte Rohre. Der Proximity-Effekt bedeutet, dass, wenn der Hochfrequenzstrom in zwei benachbarten Leitern in entgegengesetzte Richtungen fließt, der Strom konzentriert zu den benachbarten Kanten der beiden Leiter fließt. Selbst wenn die beiden Leiter eine kürzere Seite haben, fließt der Strom nicht entlang der kürzeren Strecke. Wir nennen diesen Effekt: „Proximity-Effekt“.
Der Proximity-Effekt beruht im Wesentlichen auf dem Effekt der induktiven Reaktanz, die bei hochfrequenten Strömen eine dominierende Rolle spielt. Der Proximity-Effekt nimmt mit zunehmender Frequenz und geringer werdendem Abstand zwischen benachbarten Leitern zu. Wenn um den benachbarten Leiter ein magnetischer Kern hinzugefügt wird, konzentriert sich der hochfrequente Strom stärker auf die Oberfläche des Werkstücks.

Diese beiden Effekte bilden die Grundlage für die Realisierung des Hochfrequenzschweißens von Metallen. Beim Hochfrequenzschweißen wird der Skin-Effekt genutzt, um die Energie des Hochfrequenzstroms auf der Oberfläche des Werkstücks zu konzentrieren. Außerdem wird der Proximity-Effekt genutzt, um die Position und Reichweite des Hochfrequenzstromflusses zu steuern. Die Stromgeschwindigkeit ist sehr hoch, sodass die Kanten der benachbarten Stahlplatten in kurzer Zeit erhitzt und geschmolzen werden können und die Stoßverbindung durch Extrusion hergestellt werden kann.

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