Hàn tần số cao là một loại quy trình hàn mới sử dụng hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng lân cận được tạo ra bởi dòng điện tần số cao để kết nối các tấm thép và các vật liệu kim loại khác. Sự xuất hiện và trưởng thành của công nghệ hàn tần số cao là một quá trình then chốt trong sản xuất ống thép ERW. Chất lượng hàn tần số cao ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ tổng thể, mức chất lượng và tốc độ sản xuất của các sản phẩm ống hàn.
Nguyên lý cơ bản của hàn tần số cao:
Cái gọi là tần số cao dùng để chỉ tần số của dòng điện xoay chiều 50Hz và thường dùng để chỉ dòng điện tần số cao từ 50KHz đến 400KHz. Khi dòng điện tần số cao đi qua dây dẫn kim loại, sẽ tạo ra hai hiệu ứng đặc biệt: hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng lân cận. Hàn tần số cao sử dụng hai tác dụng này để hàn ống thép. Vậy hai tác dụng này là gì?
Hiệu ứng bề mặt có nghĩa là khi dòng điện xoay chiều có tần số nhất định đi qua cùng một dây dẫn, mật độ dòng điện không được phân bố đồng đều trên tất cả các phần của dây dẫn. Nó sẽ chủ yếu tập trung vào bề mặt của dây dẫn, nghĩa là mật độ dòng điện trên bề mặt dây dẫn cao. Mật độ bên trong dây dẫn nhỏ nên chúng tôi gọi nó một cách sinh động là: "hiệu ứng da". Hiệu ứng trên da thường được đo bằng độ sâu thâm nhập của dòng điện. Độ sâu thâm nhập càng nhỏ thì hiệu ứng da càng rõ rệt. Độ sâu thâm nhập này tỷ lệ thuận với căn bậc hai của điện trở suất của dây dẫn và tỷ lệ nghịch với căn bậc hai của tần số và độ thấm. Theo cách nói thông thường, tần số càng cao thì dòng điện tập trung trên bề mặt tấm thép càng nhiều; tần số càng thấp thì dòng điện bề mặt càng phân tán. Cần lưu ý rằng mặc dù thép là chất dẫn điện nhưng độ thấm từ của nó sẽ giảm khi nhiệt độ tăng. Nghĩa là, khi nhiệt độ của tấm thép tăng lên, độ thấm từ sẽ giảm và hiệu ứng bề mặt sẽ giảm.
Hiệu ứng lân cận đề cập đến thực tế là khi dòng điện tần số cao chạy ngược chiều nhau giữa hai dây dẫn liền kề, dòng điện sẽ chạy mạnh đến các cạnh của hai dây dẫn. Ngay cả khi hai dây dẫn có một cạnh ngắn hơn thì dòng điện vẫn không chảy theo. Luồng tuyến đường ngắn hơn, chúng tôi gọi hiệu ứng này là: "hiệu ứng lân cận".
Hiệu ứng lân cận về cơ bản là do vai trò của phản ứng cảm ứng, đóng vai trò chủ đạo trong dòng điện tần số cao. Hiệu ứng lân cận tăng lên khi tần số tăng lên và khoảng cách giữa các dây dẫn liền kề trở nên gần hơn. Nếu thêm lõi từ xung quanh dây dẫn liền kề, dòng điện tần số cao sẽ tập trung nhiều hơn trên bề mặt phôi.
Hai hiệu ứng này là cơ sở để thực hiện hàn kim loại tần số cao. Hàn tần số cao sử dụng hiệu ứng da để tập trung năng lượng của dòng điện tần số cao trên bề mặt phôi; và sử dụng hiệu ứng lân cận để kiểm soát vị trí và phạm vi của đường dẫn dòng điện tần số cao. Tốc độ của dòng điện rất nhanh. Nó có thể làm nóng và làm nóng chảy các cạnh của các tấm thép liền kề trong một khoảng thời gian ngắn và nhận ra các mối nối đối đầu thông qua quá trình ép đùn.
