Visokofrekvenčno varjenje je nova vrsta varilnega postopka, ki uporablja učinek kože in sosednji učinek, ki ga povzroči visokofrekvenčni tok za povezovanje jeklenih plošč in drugih kovinskih materialov. Pojav in zrelost tehnologije visokofrekvenčnega varjenja je ključni proces v proizvodnji jeklenih cevi ERW. Kakovost visokofrekvenčnega varjenja neposredno vpliva na celotno trdnost, raven kakovosti in hitrost proizvodnje varjenih cevnih izdelkov.
Osnovno načelo visokofrekvenčnega varjenja:
Tako imenovana visoka frekvenca se nanaša na frekvenco izmeničnega toka 50Hz in se na splošno nanaša na visokofrekvenčni tok od 50KHz do 400KHz. Ko visokofrekvenčni tok teče skozi kovinski prevodnik, nastaneta dva nenavadna učinka: učinek kože in učinek bližine. Visokofrekvenčno varjenje uporablja ta dva učinka za varjenje jeklenih cevi. Torej, kaj sta ta dva učinka?
Kožni učinek pomeni, da ko izmenični tok določene frekvence teče skozi isti vodnik, gostota toka ni enakomerno porazdeljena po vseh delih vodnika. Osredotočil se bo predvsem na površino prevodnika, kar pomeni, da je gostota toka na površini prevodnika visoka. Gostota znotraj vodnika je majhna, zato jo slikovito imenujemo: "skin efekt". Učinek kože se običajno meri z globino prodora toka. Manjša kot je globina penetracije, pomembnejši je kožni učinek. Ta globina preboja je sorazmerna s kvadratnim korenom upornosti prevodnika in obratno sorazmerna s kvadratnim korenom frekvence in prepustnosti. Laično povedano, višja kot je frekvenca, več toka je koncentriranega na površini jeklene plošče; nižja kot je frekvenca, bolj je površinski tok razpršen. Upoštevati je treba, da čeprav je jeklo prevodnik, se bo njegova magnetna prepustnost z dvigom temperature zmanjšala. To pomeni, da ko se temperatura jeklene plošče poveča, se bo magnetna prepustnost zmanjšala in učinek kože se bo zmanjšal.
Učinek bližine se nanaša na dejstvo, da ko visokofrekvenčni tok teče v nasprotnih smereh med dvema sosednjima vodnikoma, bo tok intenzivno tekel do robov obeh vodnikov. Tudi če imata prevodnika še eno krajšo stran, tok ne sledi. Krajši tok poti, ta učinek imenujemo: "učinek bližine".
Učinek bližine je v bistvu posledica vloge induktivne reaktanse, ki igra vodilno vlogo pri visokofrekvenčnih tokovih. Učinek bližine se poveča, ko se frekvenca poveča in razdalja med sosednjimi vodniki postane bližja. Če okoli sosednjega vodnika dodamo magnetno jedro, bo visokofrekvenčni tok bolj koncentriran na površini obdelovanca.
Ta dva učinka sta osnova za izvedbo visokofrekvenčnega varjenja kovin. Visokofrekvenčno varjenje uporablja kožni učinek za koncentriranje energije visokofrekvenčnega toka na površini obdelovanca; in uporablja učinek bližine za nadzor lokacije in obsega poti toka visokofrekvenčnega toka. Hitrost toka je zelo velika. V kratkem času lahko segreje in stopi robove sosednjih jeklenih plošč ter izdela čelne spoje z iztiskanjem.
