A nagyfrekvenciás hegesztés egy új típusú hegesztési eljárás, amely a nagyfrekvenciás áram által keltett bőrhatást és szomszédos hatást használja acéllemezek és más fémanyagok összekapcsolására. A nagyfrekvenciás hegesztési technológia megjelenése és érettsége kulcsfontosságú folyamat az ERW acélcsövek gyártásában. A nagyfrekvenciás hegesztés minősége közvetlenül befolyásolja a hegesztett csőtermékek általános szilárdságát, minőségi szintjét és gyártási sebességét.
A nagyfrekvenciás hegesztés alapelve:
Az úgynevezett magas frekvencia az 50 Hz-es váltakozó áram frekvenciáját jelenti, és általában az 50 KHz és 400 KHz közötti nagyfrekvenciás áramot jelenti. Amikor nagyfrekvenciás áram halad át egy fémvezetőn, két sajátos hatás keletkezik: bőrhatás és közelségi hatás. A nagyfrekvenciás hegesztés ezt a két hatást használja acélcsövek hegesztéséhez. Tehát mi ez a két hatás?
A skin-effektus azt jelenti, hogy amikor egy bizonyos frekvenciájú váltakozó áram áthalad ugyanazon a vezetőn, az áramsűrűség nem egyenletesen oszlik el a vezető minden szakaszán. Főleg a vezető felületére fog koncentrálni, vagyis a vezető felületén nagy az áram sűrűsége. A vezető belsejében kicsi a sűrűség, ezért élénken hívjuk: "bőrhatás". A bőrhatást általában az áram behatolási mélységével mérik. Minél kisebb a behatolási mélység, annál jelentősebb a bőrhatás. Ez a behatolási mélység arányos a vezető ellenállásának négyzetgyökével, és fordítottan arányos a frekvencia és a permeabilitás négyzetgyökével. Laikus kifejezéssel élve, minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb áram koncentrálódik az acéllemez felületén; minél kisebb a frekvencia, annál szórtabb a felületi áram. Meg kell jegyezni, hogy bár az acél vezető, mágneses permeabilitása a hőmérséklet emelkedésével csökken. Ez azt jelenti, hogy az acéllemez hőmérsékletének növekedésével a mágneses permeabilitás és a bőrhatás csökken.
A közelségi effektus arra utal, hogy amikor két szomszédos vezető között nagyfrekvenciás áram ellentétes irányban folyik, akkor az áram intenzíven folyik a két vezető szélei felé. Még ha a két vezetőnek van egy másik rövidebb oldala is, az áram nem követi. Rövidebb útvonal áramlás, ezt a hatást "közelségi hatásnak" nevezzük.
A közelségi hatás alapvetően az induktív reaktancia szerepének köszönhető, amely vezető szerepet játszik a nagyfrekvenciás áramokban. A közelségi hatás a frekvencia növekedésével és a szomszédos vezetékek közötti távolság csökkenésével növekszik. Ha a szomszédos vezető köré mágneses magot adunk, a nagyfrekvenciás áram jobban koncentrálódik a munkadarab felületén.
Ez a két hatás az alapja a nagyfrekvenciás fémhegesztés megvalósításának. A nagyfrekvenciás hegesztés a bőrhatást használja a nagyfrekvenciás áram energiájának a munkadarab felületére való koncentrálására; és a közelségi effektust használja a nagyfrekvenciás áramút helyének és tartományának szabályozására. Az áram sebessége nagyon gyors. Rövid időn belül felmelegítheti és megolvaszthatja a szomszédos acéllemezek széleit, és extrudálással tompakötéseket valósíthat meg.
