什么是感应焊接？电磁感应加热应用介绍

感应焊接是一种利用电磁感应加热工件的焊接形式。该焊接装置包含由射频电流通电的感应线圈。这将产生一个作用于导电件或铁磁工件的高频电磁场。在导电工件中，主要的加热效应是电阻加热，这是由称为涡流的感应电流引起的。在铁磁工件中，加热主要是由磁滞引起的 ，因为电磁场反复扭曲铁磁材料的磁畴。在实践中，大多数材料都经历了这两种效应的组合。
 
非磁性材料和电绝缘体（如塑料）可以通过向它们植入金属或铁磁性化合物（称为感受器）进行感应焊接，这些化合物从感应线圈吸收电磁能，变热，并通过热传导将热量散失到周围材料。塑料也可以通过在塑料中嵌入金属或碳纤维等导电纤维来进行感应焊接。感应涡流以电阻方式加热嵌入的纤维，这些纤维通过传导将热量传递给周围的塑料。碳纤维增强塑料的感应焊接常用于航空航天工业。
 
感应焊接通常采用200至600kHz范围内的高频，功率为50至1500kw。频率的选择是至关重要的，因为它决定了热量的穿透深度。每秒频率可以用于更深的热穿透，这有利于加热厚材料。
 
感应焊接用于长时间的生产运行，是一种高度自动化的过程，通常用于焊接管道的接缝。这可能是一个非常快速的过程，因为可以将大量功率转移到局部区域，因此接合面会很快熔化并可以压在一起形成连续的滚动焊缝。
 
电流和热量从表面穿透的深度与频率的平方根成反比。被焊接金属的温度及其成分也会影响熔深。该过程与电阻焊非常相似，不同之处在于在电阻焊的情况下，电流是通过接触工件而不是感应来传递的。 感应焊接最早是由迈克尔法拉第发现的。感应焊接的基础解释了磁场的方向取决于电流的方向。并且磁场的方向将以与电流频率相同的速率变化。例如，120 Hz 的交流电流将导致场每秒改变方向 120 次。这个概念被称为法拉第定律。
 
进行感应焊接时，工件加热到低于熔化温度，工件边缘被放置在一起，杂质被挤出以形成坚固的锻造焊缝。

感应焊接用于连接多种热塑性塑料和热固性基体复合材料。用于感应焊接工艺的设备包括射频功率发生器、加热站、工件材料和冷却系统。
 
发电机采用固态或真空管形式，用于向系统提供 230-340 V 或 50-60 Hz 频率的交流电。该值取决于与工件一起使用的感应线圈。
 
加热站利用电容器和线圈来加热工件。电容器匹配发电机输出，感应线圈将能量传输到工件。焊接时，线圈需要靠近工件以最大限度地传递能量，而感应焊接过程中使用的工件是实现最佳效率的重要关键组成部分。

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