高频焊用于碳钢焊管生产已经有60多年的历史，高频焊接具有较大的电源功率，对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度（比氩弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上）。高频焊接技术的出现和成熟，直接推动了直缝焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（ERW）生产的关键工序。高频焊接质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度、质量等级和生产速度。

　　作为焊管生产制造者，必须深刻了解高频焊接的基本原理；了解高频焊接设备的结构和工作原理；了解高频焊接质量控制的要点。

　　所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，一般是指50KHz～400KHz的高频电流。高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行钢管的焊接的。

　　集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，集肤效应越显著。这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。通俗地说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；频率越低，表面电流就越分散。必须注意：钢铁虽然是导体，但它的磁导率会随着温度升高而下降，就是说，当钢板温度升高的时候，磁导率会下降，集肤效应会减小。

　　邻近效应是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。邻近效应本质上是由于感抗的作用，感抗在高频电流中起主导的作用。邻近效应随着频率增高和相邻导体的间距变近而增高，如果在邻近导体周围再加上一个磁心，那么高频电流将更集中于工件的表层。

　　这两种效应是实现金属高频焊接的基础。高频焊接就是利用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的表面，而利用了邻近效应来控制高频电流流动路线的位置和范围。电流的速度是很快的，它可以在很短的时间内将相邻的钢板边部加热、熔融，并通过挤压实现对接。

　　高频焊接设备就是用于实现高频焊接的电气―机械系统，高频焊接设备是由高频焊接机和焊管成型机组成的。其中高频焊接机一般由高频发生器和馈电装置二个部分组成，它的作用是产生高频电流并控制它；成型机由挤压辊架组成，它的作用是将被高频电流熔融的部分加以挤压，排除钢板表面的氧化层和杂质，使钢板完全熔合成一体。

　　近年来，某些设备制造公司开始采用了固态模块式结构，大大提高了焊接可靠性，保证了焊接质量。如某公司设计的高频焊机由以下部分组成：整流及控制单元（CRU），逆变器，匹配及补偿单元（IMC），CRU与IMC间的直流电缆，IMC到线圈或接触组件。感应加热系统的输出功率控制是通过控制逆变器的输出电流来控制的，上述控制是通过一个用来控制三极管驱动器的功率控制卡完成的。

　　在钢管高频焊接过程中，焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊接质量影响很大。

　　钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后，形成有开口间隙的钢管管坯。由于邻近效应的作用，当高频电流通过钢板边缘时，钢板边缘会形成预热段和熔融段，熔融段被剧烈加热时，其内部的钢水被迅速汽化并爆破喷溅出来，形成闪光。

　　开口角的大小对于熔融段有直接的影响。开口角小时邻近效应显著，有利提高焊接速度，但开口角过小时，预热段和熔融段变长，而熔融段变长的结果，使得闪光过程不稳定，容易形成深坑和，难以压合。由于热量过大，还会造成焊缝烧损，熔化金属飞溅，影响焊缝的焊接质量。开口角过大时，熔融段变短，闪光稳定，但是邻近效应减弱，焊接效率明显下降，功率消耗增加，会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂。同时在成型薄壁钢管时，开口角太大会使管的边缘拉长，产生波浪形折皱。一般在2°～6°内调节开口角为宜，生产薄板时速度较快，挤压成型时要用较小的开口角；生产厚板时车速较慢，挤压成型时要用较大的开口角。

　　感应圈应放置在与钢管同一中心线上，感应圈与钢管表面间距小时效率较高，但容易造成感应圈与管材之间的放电，一般要保持感应圈离钢管表面有5～8 mm的空隙为宜。

　　感应圈前端距挤压辊中心线的距离，在不烧损挤压辊的前提下，应视钢管的规格而尽量接近。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区宽，使得钢管焊缝的强度下降或未焊透；反之感应圈易烧毁挤压辊。

　　阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，产生邻近效应，涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。

　　阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70，阻抗器应与管子同心安放，阻抗器与管内壁的间隙一般取6～15 mm，管径大时取上限值。

　　阻抗器与焊接点的位置距离也影响焊接效率，其头部与焊接点的间距取10～20 mm，同理，管径大时取大的值。如阻抗器位置放置的不好，影响焊管的焊接速度和焊接质量，使钢管产生裂纹。

　　当高频输入的热量不足且焊接速度过快时，使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度，钢铁仍保持其固态组织而焊接不上，形成了未熔合或未焊透的裂纹，会造成虚焊，脱焊，夹焊等未焊合缺陷；当高频输入热量过大且焊接速度过慢时，使得被加热的管体边缘超过了焊接温度，容易产生过热甚至过烧，使焊缝击穿，造成金属飞溅而形成缩孔，造成严重喷溅、、夹渣等缺陷。从公式（1）、（2）中可知，可以通过调整高频焊接电流（电压）或调整焊接速度的方法，来控制高频输入热量的大小，从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿，获得焊接质量优良的钢管。

　　输入热量要根据管壁厚度和成型速度来调整确定，不同成型方式，不同的机组设备，不同的材料钢级，都需要我们从生产第一线去总结，编制适合自己机组设备的高频工艺。

　　挤压力也是高频焊接的主要参数。理论计算认为挤压力应为100～300MPa，但实际生产中这个区域的真实压力很难测量。一般都是根据经验估算，换算成管子边部的挤压量。不同的壁厚取不同的挤压量，通常2mm以下的挤压量为t；3～6 mm时为0.5t～ t；6～10 mm时为0.5t；10 mm以上时为0.3t～0.5t。

　　镁合金具有密度小，比强度、比刚度高等优点，是理想的环保与节能材料，在汽车、航空航天、国防军工等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景[1-3]。高质量、高效率的连接技术是镁合金广泛应用的基础。脉冲MIG焊接采用脉冲电弧可以控制总的平均电流在低于喷射过渡临界电流值下，获得较大的熔深。同时可获得良好的焊接接头组织和性能。

　　本文采用脉冲MIG焊接方法焊接AZ31B镁合金，观察焊缝成形情况，分析焊缝组织，为进一步研究高效率高质量的镁合金MIG焊接方法提供理论基础。

　　试验将AZ31B镁合金板（200mm×50mm×8mm）作为母材，进行对接焊接，开Y形坡口，破口角度为60°，钝边1.5mm。焊接材料为Φ1.6mm AZ31镁合金焊丝。母材和焊丝的化学成分见表1。

　　在工艺参数一定的情况下，平均电流为160A～187A。随着平均电流的增加焊缝的熔深和熔深和熔宽都有所增加。当平均电流为160A时，熔滴以滴状过渡，焊接过程中飞溅较大。当平均电流增加到178A时，焊接过程较稳定，实现了脉冲喷射过渡，但是没有焊透。而当平均电流增大到187A时，焊接热输入量增大，母材和焊丝金属熔化较多而出现了塌陷现象。

　　在工艺参数一定的情况下，脉冲频率为2HZ～4HZ。熔深随着脉冲频率的增加而增大，而熔宽没有太大变化。较低脉冲频率时，焊接过程不稳定，飞溅大。随着脉冲频率的增加，在脉冲时间熔滴过渡较多，熔池尺寸增大。如果脉冲频率选择过高，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。

　　基于以上试验结果，将焊接工艺参数调整为：平均电流为187A，脉冲频率为2.5Hz，平均电压为23.6V，焊接速度为460mm/min-1。焊接时飞溅较小，焊接过程较稳定，得到了良好的焊接接头（见图1），此焊接规范参数较好。

　　随着平均电流的增加焊缝组织粗化（见图2），焊缝平均晶粒尺寸由19μm增加到36μm。焊接热影响区组织明显比焊缝组织粗大。焊接接头组织粗化的原因在于，平均电流增大使焊接热源输入给单位长度焊缝的热能增加，焊接熔池冷却速度降低而导致焊缝晶粒粗化。同样，焊接热影响区的温度升高而致使其晶粒长大。

　　不同脉冲频率下焊缝区的微观组织见图3。随着脉冲频率的增大，焊缝区晶粒粗化。这是由于脉冲频率增大，焊接热输入随之增加而致使焊缝区晶粒粗大。较低的脉冲频率使焊丝熔化较少，在焊丝末端形成较大熔滴进行过渡。此时又会造成较大的焊接飞溅带走一部分热量，焊接热输入较小，焊接熔池冷却较快，焊缝晶粒较细小。如果脉冲频率太大，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。

　　4.1.采用脉冲MIG焊接时，可在平均电流小于喷射过渡的临界电流下实现脉冲喷射过渡，焊接时飞溅较小，焊缝成形情况良好。

　　4.2.随着平均电流的增加，焊接热源输入给单位长度焊缝的热能增加，致焊缝晶粒粗化。同时焊接热输入增加，焊接热影响区的温度升高而导致晶粒长大区。

　　4.3.脉冲频率从2Hz增加到4Hz时，焊缝区晶粒较粗大。如果脉冲频率太小，焊接时会形成较大熔滴，大滴过渡时又造成较大飞溅，使焊缝成形情况不良；若脉冲频率太大，熔滴过渡太多相当于连续焊接，脉冲焊接意义不大。

　　[1]叶久新， 陈明安等. 镁合金及其成型技术在工业中的应用. 湖南大学学报， 2002， 29（3）： 112-116

　　[2]张士宏， 王忠堂等.镁合金的塑性加工技术. 金属成形工艺， 2002， 21（5）： 1-4

　　[3]刘环， 周荣， 蒋业华， 卢德宏. 镁合金成形技术及应用.昆明理工大学学报，2002，27（6）：60-64

　　一、引言：有时侯我们自以为简单的事情，当做起来时才知道并不是我们想象的那么简单。但是当你做完这件事情后，你会发现这件事并没有想象中的那么难!!!任何一件事要做好都要掌握一定的技术，还必须具备一定的素质才能完成。要了解一项工种，掌握焊接和电子工艺的操作技术，光靠看书本和讲解是不行的。所谓实习就是要我们自己实际的去练习，去操作。要真正的把从书本的理论知识转到实际操作、实践中去。还有就是不能由着自己的性子来操作，一定要在老师的指导、讲解下进行操作，严格遵守操作规程，不可自己耍小聪明。

　　天线收到电磁波信号，经过调谐器选频后，选出要接收的电台信号。同时，在收音机中，有一个本地振荡器，产生一个跟接收频率差不多的本振信号，它跟接收信号混频，产生差频，这个差频就是中频信号。中频信号再经过中频选频放大，然后再检波，就得到了原来的音频信号。音频信号通过功率放大之后，就可送至扬声器发声了。天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率(其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ)一起送入变频管内混合——变频，在变频级的负载回路(选频)产生一个新频率即通过差频产生的中频，中频只改变了载波的频率，原来的音频包络线并没有改变，中频信号可以更好地得到放大，中频信号经检波并滤除高频信号。再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。

　　焊接工艺要求：1、在焊接之前要仔细的查看个元件的个数，以及用万能表测试个元件性能是否为良好的。2、要清楚的识别元件种类和作用。3、在焊接时要注意电烙铁的角度，要使电烙铁、焊锡丝与电路板三位一。