高频焊机基础理论

金属高频焊机焊接,从理论上来说,是利用流经焊件连接面的高频电流所产生的电阻热作为热源,使焊件待焊区表面被加热到熔化或塑性状态,同时通过施加顶锻力,使焊件达到金属间结合的一种焊接方法,高频焊机焊接属于电阻对焊。

高频焊机主要应用了高频电流的两大效应:集肤效应和邻近效应。集肤效应当导体通过交流电流时,导体断面上出现电流分布不均匀,电流密度由导体中心向表面逐渐增加,大部分电流沿导体表层流动的一种物理现象。导体的电阻率越低、磁导率越大、电流的频率越高,其集肤效应越显著。

集肤效应实际上是增加了导体的有效电阻,从而使交流电的传递复杂化了。但是,集肤效应可以使能量在被加热件的表层集中地释放。这对实现淬火；高频焊接焊接等过程是重要的邻近效应，当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时,电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。

实际上,各导体电磁场相互作用的结果使电流在表面一定区域的集中,所以邻近效应是集肤效应的表现形式。导体间的距离越近,频率越高,其邻近效应越强烈。感应加热时,由于感应器中的电流和被加热件中的电流几乎处于相反的相位,所以利用邻近效应时,可选择相应形式的感应器使电流集中在焊件必须加热的区域。

    高频焊机焊接就是根据焊件结构的具体形式和特殊要求,主要运用集肤效应和邻近效应,使焊件待焊处的表层金属得以快速加热实现焊接。高频焊通常使用的电流频率范围为300一450kHz。借助高频电流的集肤效应可以使高频电能量集中于焊件的表层,而利用邻近效应,又可控制高频电流流动路线的位置和范围。当要求高频电流集中于焊件的某一部位时,只要将导体靠近焊件的这一部位使导体与焊件构成电流回路,它们相互之间就能构成邻近导体,从而实现要求。

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