不僅要注焊管設備意到頻率

 2021-08-16 09:48

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  高頻焊原理:借助高頻電流的集膚效應可以使高頻電能量集中于焊件的表層,而利用鄰近效應,又可控制高頻電流流動路線的位置和范圍。當要求高頻電流集中于焊件的某一部位時,只要將導體與焊件構成電流回路并使導體靠近焊件上的這一部位,使它們相互之間構成鄰近導體,就能實現這個要求。高頻焊就是根據焊件結構的具體形式和特殊要求,主要運用集膚效應和鄰近效應,使焊件待焊處的表層金屬得以快速加熱而實現焊接。

  高頻焊主要影響因素1、高頻焊接時的頻率對焊接有極大的影響,因為高頻頻率影響到電流在鋼板內部的分布性。選用頻率的高低對于焊接的影響主要是焊縫熱影響區的大小。

  2、會合角是鋼管兩邊部進入擠壓點時的夾角。由于鄰近效應的作用,當高頻電流通過鋼板邊緣時,鋼板邊緣會形成預熱段和熔融段(也稱為過梁),這過梁段被劇烈加熱時,其內部的鋼水被迅速汽化并爆破噴濺出來,形成閃光,會合角的大小對于熔融段有直接的影響。

  3、焊接方式,高頻焊接有兩種方式:接觸焊和感應焊。接觸焊是以一對銅電極與被焊接的鋼管兩邊部相接觸,感應電流穿透性好,高頻電流的兩個效應因銅電極與鋼板直接接觸而得到利用,所以接觸焊的焊接效率較高而功率消耗較低。感應焊是以一匝或多匝的感應圈套在被焊的鋼管外,多匝的效果好于單匝,但是多匝感應圈制作安裝較為困難。

  4、高頻焊接時的輸入功率控制很重要。功率太小時管坯坡口加熱不足,達不到焊接溫度,會造成虛焊,脫焊,夾焊等未焊合缺陷;功率過大時,則影響到焊接穩定性,管坯坡口面加熱溫度大大高于焊接所需的溫度,焊管設備造成嚴重噴濺,針孔,夾渣等缺陷,這種缺陷稱為過燒性缺陷。

  高頻焊接的工作原理是:借助高頻電流的集膚效應可以使高頻電能量集中于焊件的表層,利用鄰近效應控制高頻電流流動路線的位置和范圍。當要求高頻電流集中于焊件的某一部位時,將導體與焊件構成電流回路并使導體靠近焊件上的這一部位,使它們相互之間構成鄰近導體。高頻焊接根據焊件結構的具體形式和特殊要求,主要運用集膚效應和鄰近效應,焊管設備使焊件待焊處的表層金屬得以快速加熱而實現焊接。高頻焊接的高頻電流的兩大效應的內容為:

  1、集膚效應:當導體通以交流電流時,導體斷面上出現的電流分布不均勻,電流密度由導體中心向表面逐漸增加,大部分電流僅沿導體表層流動的一種物理現象。導體的電阻率越低、磁導率越大、電流的頻率越高,其集膚效應越顯著。

  2、鄰近效應:當高頻電流在兩導體中彼此反向流動或在一個往復導體中流動時,電流會集中于導體鄰近側流動的一種特殊的物理現象。

  影響高頻焊接質量的因素很多,而且這些因素在同一個系統內互相作用,一個因素改變,其它的因素也會隨著改變。

  在高頻調節時,不僅要注意到頻率,電流或者擠壓量等局部的調節,同時根據整個成型系統的具體條件,從與高頻焊接有關聯的所有方面來調整。高頻焊接后一定排除空氣,用工具按實焊點,排出多余的空氣,達到焊點飽滿的目的。

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  高頻焊接設備原理是借助高頻電流的集膚效應可以使高頻電能量集中于焊件的表層,而利用鄰近效應,又可控制高頻電流流動路線的位置和范圍。當要求高頻電流集中于焊件的某一部位時,只要將導體與焊件構成電流回路并使導體靠近焊件上的這一部位,使它們相互之間構成鄰近導體,就能實現這個要求。高頻焊就是根據焊件結構的具體形式和特殊要求,主要運用集膚效應和鄰近效應,使焊件待焊處的表層金屬得以快速加熱而實現焊接。集膚效應:通常用電流的穿透深度來度量,穿透深度值越小,集膚效應越顯著。這穿透深度與導體的電阻率的平方根成正比,與頻率和磁導率的平方根成反比。通俗地說,頻率越高,電流就越集中在鋼板的表面;頻率越低,表面電流就越分散。鄰近效應 :是指高頻電流在兩個相鄰的導體中反向流動時,電流會向兩個導體相近的邊緣集中流動,即使兩個導體另外有一條較短的邊,電流也并不沿著較短的路線流動,我們把這種效應稱為:“鄰近效應”。

  根據法拉第電磁感應原理與冷次定律利用高頻主機將市電轉變成不同頻率的交流電源,并提供到感應線圈,則會在感應線圈周圍產生交變磁場。此時若將導磁性的物件放置在感應線圈所建立的交變磁場內,會產生磁滯效應,因而發熱,此效率大小與物件的導磁率大小有關。另外如果物件是導體,則由于交變磁力線的切割,會在不同深淺層面上產生感應電流(渦電流),又由于物件的阻抗大小不一特性,從而渦電流在物件上流動,所產生的熱量(焦耳熱效應)也不一樣。焊管設備因此感應加熱基本原理是利用電磁感應現象,在加工件上產生渦電流達到加熱的目的。

  ★瞬間非接觸式加熱,進的固態半導體技術設計原理,內置式微型計算機處理系統,功率輸出穩定,持續性好

  ★ 安全可靠,所有輸出信號均與供電系統安全隔離,完備的信號接口,可搭配自動化

  ◆ 通信通訊行業:散熱銅板、天線、電纜線接頭、RF射頻線、軸芯端子等焊接

  了解了高頻焊接原理,還得要有必要的技術手段來實現它。高頻焊接設備就是用于實現高頻焊接的電氣—機械系統,高頻焊接設備是由高頻焊接機和焊管成型機組成的。其中高頻焊接機一般由高頻發生器和饋電裝置二個部分組成,它的作用是產生高頻電流并控制它;成型機由擠壓輥架組成,它的作用是將被高頻電流熔融的部分加以擠壓,排除鋼板表面的氧化層和雜質,使鋼板完全熔合成一體。 世界上一些大開始采用了固態模塊式結構,大大提高了焊接可靠性,保證了焊接質量。如EFD設計的WELDAC G2 800高頻焊機由以下部分組成:整流及控制單元(CRU),逆變器,匹配及補償單元(IMC),CRU與IMC間的直流電纜,IMC到線圈或接觸組件。機器的兩個主要部分是CRU及IMC。CRU包括一個帶有主隔絕開關及一個全橋二極管整流器的整流部分(它把交流電轉換為直流電),一個帶有控制裝置及外部控制設備界面的控制器。IMC包括逆變器模塊,一個匹配變壓器以及一個用于為感應線圈提供必需的無功功率的電容組。主供電電壓(3相480V),通過主隔絕開關被送到主整流器中。在主整流器中,主電壓被轉換為640V的直流電并且通過母線與主直流線纜相連接。直流電通過由數個并聯電纜組成的直流電輸送線被送到IMC。DC線纜在IMC單元母線上終止。逆變部分的逆變器模塊通過高速直流保險同DC母線以并聯方式連接在一起。DC電容也與DC母線連接在一起。每個逆變器模塊構成一個全橋IGBT三極管逆變器。三極管的驅動電路則在逆變器模塊內的一個印刷電路板上。直流電由逆變器變為高頻交流電。根據具體的負載,交流電的頻率范圍在100-150KH范圍之間。為根據負載對逆變器進行調整,所有逆變器都以并聯方式同匹配變壓器連接。變壓器有數個并聯的主繞組,及一個副繞組。變壓器的匝數比是固定的。

  輸出電容由數個并聯電容模塊組成。電容器以串聯方式同感應線圈相連接,因此輸出電路也是串聯補償的。電容器的作用是根據感應線圈對無功功率的要求進行補償,及通過此補償來使輸出電路的共振頻率達到所要求的數值。

  頻率控制系統被設計用來使三極管始終工作在系統的共振頻率上。共振頻率通過測量輸出電流的頻率確定。此頻率隨即被用來作為開通三極管的時基信號。三極管驅動卡向每個逆變器模塊上的每個三極管發送信號來控制三極管何時開通,何時關斷。

  感應加熱系統的輸出功率控制是通過控制逆變器的輸出電流來控制的。上述控制是通過一個用來控制三極管驅動器的功率控制卡完成的。

  輸出功率參考值由IMC操縱面板上的功率參考電位計給出,或者由外部控制面板輸出給控制系統。此數值被傳送給系統控制器后,將與由整流單元測量系統測量出的 DC功率數值相比較??刂破靼ㄒ粋€限定功能,它可以根據參考功率值與DC功率測量值的比較結果計算出一個新的輸出電流設定值??刂破饔嬎愠鰜淼妮敵龉β试O定值被送到功率控制卡,此控制卡將根據新的設定值來限定輸出電流。

  報警系統根據IMC中報警卡的輸入信號及IMC,CRU中的各類監視設備發出的信號來工作。報警將顯示在工作臺上。

  冷卻系統安裝在一個自支撐鋼框架內,所有部件聯結成為一個完整的單元。系統包括:帶有電機的循環泵,熱交換器(水/水),補償容器,輸出過程端(次輸出)壓力表,主進水口溫度控制閥門,控制閥以及電氣柜。主進水口端的熱交換器使用未處理的支流水作為冷卻用水,次端的熱交換器則使用凈化后的中性飲用水作為冷卻水。未處理的水由恒溫閥門控制,它用來測量次輸出端的溫度。鋼框架可以用螺栓固定在門上。
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