除了趨膚效應(yīng),鄰近效應(yīng)是電流的另一個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)大小相等、方向相反的交流電通過相鄰的兩根導(dǎo)體時(shí),電流會(huì)流過兩根導(dǎo)體的相鄰內(nèi)表層,當(dāng)兩根導(dǎo)體通過大小和方向相同的交流電時(shí),電流就會(huì)流過穿過兩個(gè)導(dǎo)體的外表面層。電流的鄰近效應(yīng)使導(dǎo)體中的電流進(jìn)一步不均勻。正是這種凹凸不平,造就了高頻直縫焊管(ERW焊管)。
鄰近效應(yīng)的強(qiáng)度與以下三個(gè)因素有關(guān):
1.距離
兩導(dǎo)體相鄰距離越近,鄰近效應(yīng)越強(qiáng),特別是當(dāng)兩導(dǎo)體距離接近或趨于零時(shí),導(dǎo)體中的電流幾乎都向相鄰層會(huì)聚,使得相鄰表面變得尖銳表面電流的增加導(dǎo)致相鄰表面的加熱,例如會(huì)聚到擠壓點(diǎn)的位置,這對(duì)于高頻焊管工藝的制定具有重要意義。越靠近開口V角的頂點(diǎn),帶材兩邊緣的距離越近,因此接近效果越強(qiáng),帶材邊緣溫度越高,直到接近熔化金屬的點(diǎn),在后續(xù)擠壓輥的擠壓力下實(shí)現(xiàn)焊接。因此,鄰近效應(yīng)要求焊管工藝需要注意V形開口的尺寸。焊接熱量、速度和質(zhì)量是相關(guān)的。
2.比值
鄰近效應(yīng)的強(qiáng)弱與導(dǎo)體尺寸和厚度的一半與電流穿透的比值密切相關(guān)。比值越大,鄰近效應(yīng)越強(qiáng);反之,比值越小,鄰近效應(yīng)越弱。請(qǐng)參考公式:比率=導(dǎo)體厚度/ 2穿透度。
3.頻率
電流頻率越高,基于趨膚效應(yīng)的鄰近效應(yīng)越強(qiáng)。
鄰近效應(yīng)對(duì)高頻直縫焊管生產(chǎn)的意義:
鄰近效應(yīng)的意義在于它可以控制高頻電流的流動(dòng)路徑、位置和范圍,指導(dǎo)焊管的生產(chǎn),制定焊接工藝。對(duì)于不同規(guī)格的焊接管,例如大直徑厚壁管的生產(chǎn),需要選擇相應(yīng)的頻率和開口??紤]到趨膚效應(yīng)的影響后,需要適當(dāng)降低電流頻率。通過減小開口角,縮短待焊坯料兩邊緣之間的距離和電流通路,從而縮短加熱時(shí)間,提高焊接效率。
另一方面,由于感應(yīng)線圈的高頻電流和待焊管上的感應(yīng)電流都是高頻電流,因此它們之間也存在鄰近效應(yīng)。如果對(duì)稱放置,則待焊管上的電流將均勻分布。如果不對(duì)稱放置,待焊管坯上的電流會(huì)分布不均。因此,具體而言,感應(yīng)線圈與待焊管坯之間的間隙應(yīng)自上而下地安裝,以使待焊坯的邊緣聚集更多的電流。同時(shí),為了增強(qiáng)接近效果,感應(yīng)線圈的內(nèi)徑和要焊接的管的外徑之間的間隙應(yīng)在工藝允許的范圍內(nèi)最小化。
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