Aukšto dažnio suvirinto plieninio vamzdžio suvirinimo principas: sinergetinis odos efekto ir artumo efekto poveikis
Aukšto dažnio suvirintų plieninių vamzdžių suvirinimo principas daugiausia grindžiamas odos poveikiu ir aukšto dažnio srovės artumo efektu. Odos efektas reiškia, kad aukšto dažnio srovei einant per metalinį laidininką dėl elektromagnetinės indukcijos srovės tankis daugiausia koncentruojasi laidininko paviršiuje, o srovės tankis laidininko viduje yra mažas. Šis efektas leidžia aukšto dažnio elektros energijai koncentruotis suvirinimo paviršiuje, taip greitai įkaitinant suvirinimo vietą. Odos poveikio intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas esamam dažniui. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnė srovės koncentracija laidininko paviršiuje. Todėl aukšto dažnio suvirinimui paprastai naudojama srovė, kurios dažnis didesnis nei 300 kHz, kad būtų pasiektas efektyvus suvirinimo vietos šildymas.
Artumo efektas reiškia, kad aukšto dažnio srovei tekant atvirkščiai dviem gretimais laidininkais dėl magnetinių laukų sąveikos srovė susikoncentruos į dviejų gretimų laidininkų kraštinį srautą. Šis efektas gali toliau kontroliuoti aukšto dažnio srovės srautą, todėl jis labiau koncentruojamas suvirinimo srityje, taip pagerinant suvirinimo efektyvumą ir kokybę. Aukšto dažnio suvirinimo procese artumo efektas padeda sumažinti energijos nuostolius, užtikrinti pakankamą šilumos patekimą į suvirinimo sritį ir užtikrinti greitą ir vienodą šildymą.
Atliekant aukšto dažnio suvirinimą, į ruošinį per indukcinę ritę arba kontaktinį elektrodą įvedama aukšto dažnio srovė, kuri generuoja šilumą, kad lokaliai ištirptų metalas. Indukcinė ritė yra prietaisas, paverčiantis aukšto dažnio srovę į elektromagnetinės indukcijos energiją. Jis aplink ruošinį sukuria kintamąjį magnetinį lauką, sukeldamas sūkurinę srovę ruošinio viduje, taip kaitindamas metalą. Kontaktinis elektrodas tiesiogiai liečiasi su ruošiniu, į ruošinį įvedamas aukšto dažnio srovę ir kaitindamas metalą dėl šiluminio pasipriešinimo poveikio. Abu metodai turi savų privalumų ir trūkumų. Indukcinis suvirinimas tinka storesniems ruošiniams, o kontaktinis – plonesniems ruošiniams.
Vėliau, taikant slėgį, išlydytas metalas atšaldomas, kad susidarytų tvirta suvirintoji jungtis. Suvirinimo procese slėgis ir suvirinimo laikas turi didelę įtaką suvirinimo kokybei. Tinkamas slėgis gali užtikrinti, kad išlydytas metalas tekėtų ir visiškai susilies, sudarydamas tankią suvirinimo siūlę, o per didelis slėgis gali sukelti suvirinimo deformaciją arba defektus. Aukšto dažnio suvirinimas turi greito kaitinimo greičio, mažos šilumos paveiktos zonos ir aukštos suvirinimo kokybės pranašumus. Suvirinimo siūlės mechaninės savybės ir sandarinimo savybės yra puikios, o tai gali atitikti įvairių projektų dujotiekio eksploatacinių savybių reikalavimus.
