Высокочастотная сварка

Высокочастотная сварка – это сварка, при которой сварочный процесс осуществляется с помощью нагрева электрическими токами высокой частоты соединяемых поверхностей до пластичного состояния с последующим сжатием, обеспечивающим образование соединения.

При использовании электрических токов высокой частоты наблюдается поверхностный эффект, заключающийся в том, что под действием магнитного поля, возникающего вокруг проводника, которым является свариваемый участок заготовки, значительно возрастает индуктивное сопротивление центральной части проводника, что приводит к вытеснению тока в периферийную поверхностную часть заготовки. Этот эффект особенно усиливается в области сварки, если ток в соединяемых поверхностях имеет противоположное направление (рис. 5.25). В результате в свариваемых поверхностях сосредотачиваются около 95% тепловой энергии, обусловленной током, обеспечивая высокую интенсивность нагрева этих поверхностей.

Рис. 5.25. Схема нагрева поверхности токами высокой частоты: I – электрический ток; t ° – температура

Рис. 5.26. Высокочастотная сварка продольного стыка трубы: 1 – токоподводящий контакт; 2 – трубная заготовка; 3 – обжимной валок; v св – скорость сварки; I – электрический ток; А – точка контакта стыкуемых кромок

На рис. 5.26 показана схема высокочастотной сварки продольного стыка отформованной из ленты трубы (формовка показана на рис. 4.46). Токоподводящие контакты 1 подводят ток высокой частоты к кромкам трубной заготовки 2, вызывая их интенсивный нагрев, в результате которого температура в точке контакта стыкуемых кромок А достигает около 1300°С. Далее трубная заготовка попадает в обжимные валки 3, которые производят окончательное обжатие с получением неразъёмного соединения. Вследствие большой интенсивности нагрева, доходящей до 1500°С/с, скорость сварки может достигать десятков и даже сотен метров в минуту, намного превышая скорость контактной, шовной или дуговой сварки. При этом зона термического влияния очень мала и составляет около 0,2 мм. Высокочастотная сварка по сравнению с контактной шовной сваркой уменьшает затраты энергии в 3–4 раза.

Высокочастотной сваркой могут свариваться различные стали, в том числе высоколегированные и коррозионно-стойкие, медные и алюминиевые сплавы, а также соединения из разнородных материалов толщиной 0,8…14 мм. Полученные соединения обладают высокой механической прочностью и отличаются стабильностью качества, поскольку процесс высокочастотной сварки обычно полностью автоматизирован и может осуществляться как в обычной атмосфере, так и в защитных газах, вакууме или с применением флюсов.