高频焊

高频焊2对焊的特点和应用对焊：利用电阻热，然后在两工件整个端面上加压形成接头方法对焊是一种高效率、易实现过程自动化的焊接方法具体应用在批生产中应用广泛接长焊件或毛坯，焊接环形和闭合焊件，制造锻焊、冲焊联合结构，以及合理利用金属材料等，常用的如图对焊按加压和通电方式分为电阻对焊、闪光对焊及滚对焊滚对焊包括低频对接缝焊和高频对接缝焊两种，生产中主要应用高频对接缝焊3高频焊高频焊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，使焊件待焊区表层被加热到熔化或塑性状态，同时通过施加(或不加)顶锻力，使焊件达到金属间结合的一种焊接方法高频焊是一种固相电阻焊方法(除高频熔焊外)，既与普通电阻焊相类似，又存在着许多重要的差别高频焊基础：集肤效应和邻近效应4高频焊基础之一：集肤效应集肤效应：当导体通以交流电流时，导体断面上会出现电流分布不均匀，电流密度由中心向表面逐渐增加，大部分电流仅沿导体表层流动的一种物理现象集肤效应通常用电流的穿透深度来度量导体电阻率越低、磁导率越大、电流频率越高，其穿透穿透深度越小，亦即电流的集肤效应越显著导体磁导率和电阻率随温度变化，所以电流穿透深度即使在材料、电流频率相同的前提下，还会随温度变化而发生变化5高频焊基础之二：邻近效应邻近效应：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，如图当高频电流由A处导入金属板后，它不像低频电流那样电流会沿最短的路径流到B处(图a)，而是会沿着与导线相邻的金属板边缘流动到B处(导线与金属板互为邻近导体)，图b，这样的路径虽然距离更长，但其上电流密度却最高原因是由于感抗在高频电路阻抗中所占的分量大，具有决定性的作用。对高频电流而言，导线与金属板边缘间相当于构成了往复导体，其间形成的感抗小，而电流总是趋向于走感抗最小的路径邻近效应随频率的增加和随邻近导体之间距离的减小而加强，从而使电流的集中与加热程度更加显著。6高频局部加热原理和特点高频加热：根据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，使待焊处表层金属局部得以快速加热集肤效应可使电能量集中于表层邻近效应可控制电流流动位置和范围将导体与焊件构成电流回路，使导体靠近焊件要求加热部位，使之相互构成邻近导体，焊件电流集中区和被加热区与邻近导体投影—致频率通常300~450kHz，也有10kHz电流比普通电阻焊小得多(耗损也小)电极触头和压力也比较小焊速和焊接效率极大提高邻近导体控制高频电流流动路线7高频焊的特点高频焊的特点：焊接速度高。高频电流高度集中，加热速度极快。焊速可达150m/min以上热影响区小。焊速高，自冷作用强，不易发生氧化，焊缝组织性能良好清理要求低。闪光过程和挤压作用，可有效地清除氧化物和其他杂质，减少了工序，有助于提高生产效率适用范围广。碳钢、合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镍、钛、铬等。用高频焊生产的型材和管材其尺寸规格远比普通轧制或挤压法的多，而且可制造出异种材料的结构件高频焊的缺点电源高压部分对人身与设备的安全有威胁，对绝缘的要求高回路中振荡管等元件的工作寿命较短，维修费用较高8高频焊的分类及应用高频焊分类：根据高频电能导入方式：接触高频焊和感应高频焊根据焊接时接头加热、加压状态：高频闪光焊、高频锻压焊和高频熔化焊根据焊缝长度：高频连续缝焊、高频短缝对接焊和高频熔点焊等高频焊应用专业化较强的焊接方法，广泛应用于管材制造，管径6~1420mm、壁厚0.15~20mm此外，还能生产各种断面的型材、双金属板和一些机械产品，如汽车轮圈、汽车车箱板、工具钢与碳钢组成的双金属锯条等9接触高频焊制管接触高频焊制管原理带材由成形机组制成大径管后，在辊轮挤压下，使接头两边会合成V形会合角高频电流由会合角一侧触头经会合点传导到另一触头，通过邻近效应，使会合角两边特别是会合点附近表层加热到焊接温度或熔化温度挤压辊轮将管坯两边挤到一起，挤出氧化物、杂质和熔化金属，还将管坯周长挤去一定的挤压量，并在接头两面间产生强烈的顶锻，使金属牢固地结合在一起切除氧化物、墩粗部分定径并校直根据会合角两侧金属加热程度和焊接是否产生闪光，接触高频焊制管还可分为闪光焊法和锻压焊法两种。闪光焊法易于排除氧化物，质量好且稳定，是高频焊制管中最常用的方法。10感应高频焊制管接触高频焊制管用直接导电的触头向V形会合角的两侧管坯导入电流感应高频焊制管采用套于其上的感应圈向V形会合角两侧管坯导入电流。感应圈通入高频电流，管坯部分感应电流由管坯一边的外周表面经会合点后又回到另一边的外周表面，形成往复回路，产生邻近效应，电流集中于会合面，使管坯边缘迅速被加热经挤压实现连续焊接管子纵缝另一部分感应电流从管坯的外周流向管坯的内周表面形成循环流动，此部分电流对形成焊缝没有贡献，为无效电流在管坯内安放阻抗器以增加管内壁的阻抗，以减小无效电流，降低电能损耗11薄壁管搭接纵缝高频焊问题：高频焊薄壁管，管坯易错边解决办法：将管坯边缘搭接，把辊轮挤压处作为顶点，管坯接合处形成V形会合角焊速可高达150m/min，可焊低碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及黄铜等管材，应用于手电筒坯料、罐头筒、散热器用管等薄壁管12螺旋管高频焊问题：高频焊纵缝生产大直径管，因每块板材宽窄不严格一致，管坯宽度也很难一致，生产很不便解决方案：高频焊螺旋接缝可较好地克服以上困难，能使用较窄的管坯焊出大直径管，能用同一宽度的管坯方便地焊出不同直径管管坯连续送入成形轧机，使之绕心轴螺旋弯曲成圆筒状，并使接缝边缘形成对接(用于厚壁管)或搭接(用于薄壁管)，同时构成合适的V形会合角，然后连续焊接用200kw高频电源可制造壁厚为6-14mm、直径达1024mm的大直径螺旋管，焊速可达30-90m/min螺旋管比纵缝管承载能力大，多用于输送石油、天然气等重要场合。13螺旋管高频焊14管子高频对焊管子高频对焊：两段待连接的管子固定在夹头中，相互接触，感应圈套在管子接头处外围。当感应圈内通入高频电流时，接头处便产生感应电流，使两端头很快加热到焊接温度，然后顶锻，完成焊接特点：接头内侧没有毛刺，呈缓慢凸起，对流体的阻力小，常用于重要结构如锅炉钢管接头加热温度有时不均匀，但采用管坯相对感应圈转动的办法就可以克服高压锅炉管，壁厚小于10mm、直径25~320mm，焊接时间10~60s15板(带)材高频对焊高频对焊可连接宽度较短的板材或带材将两待焊的带材或板坯端头放于铜制的条形座上，加以轻微压力使之相互接触，同时将邻近导体置于接缝上方，如图连接高频电流通过，接缝区便在邻近效应下迅速被加热，随即顶锻，连为一体合理选择频率，可调节电流穿透深度，使接缝沿厚度方向刚好能够均匀地加热。比普通电阻闪光对焊具有焊速高、顶锻量小、材料消耗少、接头毛刺小、无火花喷溅等优点适用于连接带卷终端和制造冲压件的带材与板坯16结构型材纵缝的高频焊接高频焊可制造T型、H形等多种型材，特别是用它可以制造厚度相差很大、形状很不对称和由不同材料组成的型材使用普通热轧法很难轧制或无法轧制高频焊制造H型结构型材的过程及机组如图先将翼板上弯或下弯，使其与腹板形成V形会合角，然后用滑动触头导入高频电流，加热会合角部分，最后再连续通过挤压辊轮进行挤压和焊接。高频焊型材，V形会合角附近板材两边的加热程度也是不相等的，腹板上下边缘温度高，翼板近缝处温度低，因此必须将电极触头偏置，以增加冀板上热量，使两板近缝处温度趋于一致用高频焊制H形型材的焊缝宽度一般仅为腹板厚度的85％，因而限制了高频焊的应用。为使型材金属得到充分利用，必须设法将焊缝宽度至少增大到等于腹板厚度，其办法就是在作业线上用轧机将腹板边缘冷镦，使厚度增加30％左右，然后再进行焊接。此法不仅有利于增加焊缝宽度，而且还因腹板镦厚，有利于缩小与翼板温度的差异。17结构型材纵缝的高频焊接