مبدأ اللحام للأنابيب الفولاذية الملحومة ذات التردد العالي: التأثير التآزري لتأثير الجلد وتأثير القرب
يعتمد مبدأ اللحام للأنابيب الفولاذية الملحومة ذات التردد العالي بشكل أساسي على تأثير الجلد وتأثير القرب للتيار عالي التردد. تأثير الجلد يعني أنه عندما يمر تيار عالي التردد عبر موصل معدني، بسبب الحث الكهرومغناطيسي، فإن كثافة التيار تتركز بشكل أساسي على سطح الموصل، في حين أن كثافة التيار داخل الموصل صغيرة. يتيح هذا التأثير تركيز الطاقة الكهربائية عالية التردد على سطح اللحام، وبالتالي تسخين منطقة اللحام بسرعة. تتناسب شدة تأثير الجلد بشكل مباشر مع التردد الحالي. كلما زاد التردد، زاد تركيز التيار على سطح الموصل. لذلك، عادةً ما يستخدم اللحام عالي التردد تيارًا بتردد أعلى من 300 كيلو هرتز لتحقيق تسخين فعال لمنطقة اللحام.
تأثير القرب يعني أنه عندما يتدفق تيار عالي التردد بشكل عكسي في موصلين متجاورين، بسبب تفاعل المجالات المغناطيسية، فإن التيار سوف يركز على تدفق الحافة لموصلين متجاورين. هذا التأثير يمكنه التحكم بشكل أكبر في مسار تدفق التيار عالي التردد، مما يجعله أكثر تركيزًا في منطقة اللحام، وبالتالي تحسين كفاءة اللحام وجودته. في عملية اللحام عالي التردد، يكون تأثير القرب مفيدًا في تقليل فقدان الطاقة، وضمان إدخال حرارة كافية في منطقة اللحام، وتحقيق تسخين سريع وموحد.
في عملية اللحام عالي التردد، يتم إدخال تيار عالي التردد إلى قطعة العمل من خلال ملف الحث أو القطب الكهربائي الملامس، والذي يولد الحرارة لإذابة المعدن محليًا. الملف التعريفي هو جهاز يحول التيار عالي التردد إلى طاقة تحريض كهرومغناطيسية. إنه يولد مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا حول قطعة الشغل، مما يسبب تيارًا إيديًا داخل قطعة الشغل، وبالتالي تسخين المعدن. يكون قطب التلامس على اتصال مباشر بقطعة العمل، مما يؤدي إلى إدخال تيار عالي التردد في قطعة العمل وتسخين المعدن من خلال التأثير الحراري للمقاومة. الطريقتان لهما مزايا وعيوب. اللحام الحثي مناسب لقطع العمل السميكة، في حين أن اللحام بالتلامس مناسب لقطع العمل الرقيقة.
بعد ذلك، من خلال الضغط، يتم تبريد المعدن المنصهر لتشكيل وصلة ملحومة ثابتة. في عملية اللحام، يكون للضغط ووقت التطبيق تأثير مهم على جودة اللحام. يمكن أن يضمن الضغط المناسب تدفق المعدن المنصهر ودمجه بالكامل ليشكل لحامًا كثيفًا، بينما قد يؤدي الضغط الزائد إلى تشوه اللحام أو عيوبه. يتميز اللحام عالي التردد بمزايا سرعة التسخين السريعة والمنطقة الصغيرة المتأثرة بالحرارة وجودة اللحام العالية. الخصائص الميكانيكية وأداء الختم للحام ممتازة، والتي يمكن أن تلبي متطلبات المشاريع المختلفة لأداء خطوط الأنابيب.
