Kimpalan frekuensi tinggi ialah sejenis proses kimpalan baharu yang menggunakan kesan kulit dan kesan jiran yang dihasilkan oleh arus frekuensi tinggi untuk menyambungkan plat keluli dan bahan logam lain. Kemunculan dan kematangan teknologi kimpalan frekuensi tinggi adalah proses utama dalam pengeluaran paip keluli ERW. Kualiti kimpalan frekuensi tinggi secara langsung mempengaruhi kekuatan keseluruhan, tahap kualiti dan kelajuan pengeluaran produk paip yang dikimpal.
Prinsip asas kimpalan frekuensi tinggi:
Frekuensi tinggi yang dipanggil merujuk kepada kekerapan arus ulang-alik 50Hz, dan secara amnya merujuk kepada arus frekuensi tinggi 50KHz hingga 400KHz. Apabila arus frekuensi tinggi melalui konduktor logam, dua kesan pelik terhasil: kesan kulit dan kesan kedekatan. Kimpalan frekuensi tinggi menggunakan kedua-dua kesan ini untuk mengimpal paip keluli. Jadi, apakah kedua-dua kesan ini?
Kesan kulit bermakna apabila arus ulang-alik frekuensi tertentu melalui konduktor yang sama, ketumpatan arus tidak diagihkan secara seragam merentasi semua bahagian konduktor. Ia terutamanya akan menumpukan pada permukaan konduktor, iaitu, ketumpatan arus pada permukaan konduktor adalah tinggi. Ketumpatan di dalam konduktor adalah kecil, jadi kami dengan jelas memanggilnya: "kesan kulit". Kesan kulit biasanya diukur dengan kedalaman penembusan arus. Semakin kecil kedalaman penembusan, semakin ketara kesan kulit. Kedalaman penembusan ini adalah berkadar dengan punca kuasa dua bagi kerintangan konduktor, dan berkadar songsang dengan punca kuasa dua kekerapan dan kebolehtelapan. Dalam istilah orang awam, semakin tinggi frekuensi, semakin banyak arus tertumpu pada permukaan plat keluli; semakin rendah frekuensi, semakin tersebar arus permukaan. Perlu diingat bahawa walaupun keluli adalah konduktor, kebolehtelapan magnetnya akan berkurangan apabila suhu meningkat. Maksudnya, apabila suhu plat keluli meningkat, kebolehtelapan magnet akan berkurangan dan kesan kulit akan berkurangan.
Kesan kedekatan merujuk kepada fakta bahawa apabila arus frekuensi tinggi mengalir dalam arah yang bertentangan antara dua konduktor bersebelahan, arus akan mengalir secara intensif ke tepi dua konduktor. Walaupun kedua-dua konduktor mempunyai sisi lain yang lebih pendek, arus tidak mengikuti. Aliran laluan yang lebih pendek, kami panggil kesan ini: "kesan kedekatan".
Kesan kedekatan pada dasarnya disebabkan oleh peranan reaktans induktif, yang memainkan peranan utama dalam arus frekuensi tinggi. Kesan kehampiran meningkat apabila kekerapan meningkat dan jarak antara konduktor bersebelahan menjadi lebih dekat. Jika teras magnet ditambah di sekeliling konduktor bersebelahan, arus frekuensi tinggi akan lebih tertumpu pada permukaan bahan kerja.
Kedua-dua kesan ini adalah asas untuk merealisasikan kimpalan logam frekuensi tinggi. Kimpalan frekuensi tinggi menggunakan kesan kulit untuk menumpukan tenaga arus frekuensi tinggi pada permukaan bahan kerja; dan menggunakan kesan kehampiran untuk mengawal lokasi dan julat laluan aliran arus frekuensi tinggi. Kelajuan arus sangat laju. Ia boleh memanaskan dan mencairkan tepi plat keluli bersebelahan dalam tempoh yang singkat, dan merealisasikan sendi punggung melalui penyemperitan.
