Princípio de soldagem de tubos de aço soldados de alta frequência: efeito sinérgico do efeito pelicular e efeito de proximidade
O princípio de soldagem de tubos de aço soldados de alta frequência é baseado principalmente no efeito pelicular e no efeito de proximidade da corrente de alta frequência. Efeito pelicular significa que quando a corrente de alta frequência passa através de um condutor metálico, devido à indução eletromagnética, a densidade de corrente está concentrada principalmente na superfície do condutor, enquanto a densidade de corrente dentro do condutor é pequena. Este efeito permite que a energia elétrica de alta frequência se concentre na superfície da soldagem, aquecendo rapidamente a área de solda. A intensidade do efeito de pele é diretamente proporcional à frequência atual. Quanto maior a frequência, maior será a concentração de corrente na superfície do condutor. Portanto, a soldagem de alta frequência geralmente utiliza uma corrente com frequência acima de 300kHz para obter um aquecimento eficiente da área de solda.
Efeito de proximidade significa que quando a corrente de alta frequência flui inversamente em dois condutores adjacentes, devido à interação de campos magnéticos, a corrente se concentrará no fluxo lateral de dois condutores adjacentes. Este efeito pode controlar ainda mais a rota do fluxo da corrente de alta frequência, tornando-a mais concentrada na área de solda, melhorando assim a eficiência e a qualidade da soldagem. No processo de soldagem de alta frequência, o efeito de proximidade é útil para reduzir a perda de energia, garantir entrada de calor suficiente na área de solda e realizar um aquecimento rápido e uniforme.
No processo de soldagem de alta frequência, a corrente de alta frequência é introduzida na peça através da bobina de indução ou eletrodo de contato, que gera calor para derreter localmente o metal. A bobina de indução é um dispositivo que converte corrente de alta frequência em energia de indução eletromagnética. Ele gera um campo magnético alternado ao redor da peça de trabalho, causando correntes parasitas dentro da peça de trabalho, aquecendo assim o metal. O eletrodo de contato está em contato direto com a peça, introduzindo corrente de alta frequência na peça e aquecendo o metal através do efeito térmico da resistência. Os dois métodos têm suas próprias vantagens e desvantagens. A soldagem por indução é adequada para peças mais espessas, enquanto a soldagem por contato é adequada para peças mais finas.
Posteriormente, aplicando pressão, o metal fundido é resfriado para formar uma junta soldada firme. No processo de soldagem, a pressão e o tempo de aplicação têm importante influência na qualidade da solda. A pressão adequada pode garantir que o metal fundido flua e se funda completamente para formar uma solda densa, enquanto a pressão excessiva pode levar à deformação ou defeitos da solda. A soldagem de alta frequência tem as vantagens de rápida velocidade de aquecimento, pequena zona afetada pelo calor e alta qualidade de solda. As propriedades mecânicas e o desempenho de vedação da solda são excelentes, o que pode atender aos requisitos de vários projetos de desempenho de tubulações.
