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华东一家做家具管的厂里，车间主任有本账，记着导电辊的更换次数。旺季一个月换十二对，淡季七八对，一对四百多块，一年光料钱两万出头。真正让他头疼的不是这四百块，是打火。带钢边部一旦在触点位置打个火，管壁上就留下一个烧疤，轻的打磨，重的整支报废，一个班废十几支是常事。
后来他们上了一条感应焊的线，没有触点了，打火的问题一下子消失。可新麻烦跟着来。这台机子换管径要换感应圈，φ32 换到 φ60 停机一个多小时；做厚壁管的时候功率表打到底，速度还是上不去。
两种焊法各有各的脾气，谁也替不了谁。车间里最常见的错误，一是拿一条线的经验去套另一条线，二是听人说感应焊先进就把整条线换掉，换完才发现厚壁管做不动了。
先把两种焊法的电流路径讲清楚，后面的事就好懂了。
接触焊，也叫导电焊。带钢两侧各有一个滑动触点，多数机组用铜合金导电辊，也有用滑块式的。电流从一侧触点压到带钢上，沿着带钢边部往前走到 V 型会合点，从会合点穿过去，再沿另一侧边部回到另一个触点。发热主要在两个地方：触点和带钢之间的接触电阻，以及带钢边部本身的电阻。
感应焊不碰带钢。一根通水的铜管绕成圈，套在管坯外面，通上高频电流，带钢边部被磁场感应出涡流，沿着边部流向 V 型会合点，在会合点汇成一条通道闭合。管内还要插一根阻抗器，也就是常说的磁棒，把本该从管子内侧绕回去的那部分电流挤到边部来。
区别就一句话。接触焊是把电流灌进去，感应焊是隔空感出来。电流走的路不一样，后面所有的优缺点都是从这儿长出来的。
两种方式用的频率都很高。ERW 机组常见二百到四百千赫兹，小口径薄壁做到四百五十千赫兹以上也不稀奇。
频率一高，电流就往表面挤。这个挤进去的深度叫集肤深度，公式是 δ＝503×根号下（ρ÷(μr×f)），ρ 是电阻率，单位微欧·米，f 是频率，单位赫兹。钢在常温下电阻率约零点一二，三百五十千赫兹算下来，集肤深度大约零点三毫米。管坯加热到一千二百度以上，电阻率涨到一左右，同样频率下集肤深度变成零点八到零点九毫米。
这两个数说明一件事。感应焊天生对薄壁友好，电流就贴在边部表层，热量不用穿过很厚的金属；壁厚上去了，靠表层热量往里传导，速度就被拉住了。接触焊的电流全程在带钢里跑，厚壁的经济性反而更好。
第一个是打火。触点压在带钢上，靠面接触导电。带钢表面有氧化铁皮、有锈、带油带水，接触电阻就不稳，电流往接触好的那几个点挤，局部电流密度一大，瞬间就能起弧。所以接触焊对来料表面很挑。边部刷洗不干净、开卷后存放生了锈、镀锌带钢，基本都是在给打火创造条件。镀锌带做接触焊还有第二个问题，锌层会污染触点，越做越糟。
第二个是触点消耗。导电辊在几百度的高温下一边滚一边压，还要通水冷却，磨损很快。铍钴铜、铬锆铜这些材质已经算耐磨的了，一对用一两周很常见，快的几天就换。换一次要停机、对位置、重调压力，工时是笔不小的账。
第三个是位置和压力的敏感度。触点到会合点那一段距离很关键。远了电流路径长，边部受热位置偏前，会合点温度不够；近了受热位置偏后，容易过热甚至烧穿，外毛刺也会变粗。压力也一样，压力小吃不实就打火，压力大又压出压痕、磨损更快。
这三件事都不算难，但都得天天有人管。这就是接触焊的真实成本，不在电费上，在维护上。
感应焊不接触带钢，代价是效率。感应圈和管坯之间的空隙里，磁场有相当一部分漏掉了，没漏掉的那部分还有铜损，感应圈自己发烫，得一路通水带走。同样产能下，感应焊的电耗比接触焊高一截，具体差多少要看机组、管径和调机水平，各家实测数据差得挺远，不好照搬。
更实际的问题是耦合。感应圈内径是照着某个管径配的，跟管壁之间一般留两到四毫米的单边间隙。间隙合适的时候磁通耦合最好，效率最高。管径一换，间隙就变了：大了塞不进，小了间隙拉大、漏磁增多，功率得往上加，加热还变得不均匀。所以感应焊的机组换规格先要换感应圈。小批量多规格的厂，一天换两三次圈，时间就搭在这儿了。
开口角也影响感应焊。会合角太小，涡流的闭合通路被拉长，耦合变差，加热效率往下掉；角太大，带钢边部在暴露段停留的时间变长，氧化烧损多，边部品质跟着出问题。ERW 常用的会合角落在三到七度这个区间，具体配多少跟管径、壁厚、速度都有关系，这台机子上合适的数，换到另一台就不一定合适。
还有一点容易被忽略。感应焊基本都要放阻抗器，接触焊多数机组不放。原因就在电流路径上，感应焊的涡流有相当一部分想从管内壁绕回去，那根磁棒就是用来堵这条路的。
按管径和壁厚分。小口径薄壁，比如 φ20 到 φ60、壁厚两毫米以下的，感应焊更顺手，速度快，表面没有压痕，也省掉了触点的麻烦。口径上到 φ114、φ165，壁厚三四毫米往上的，接触焊的电耗和维护成本反而更低，做起来更稳。
按来料表面分。带氧化皮、有锈、带镀层的带钢，感应焊对表面不敏感，选它省心。来料是光亮洁净的冷轧带或者酸洗带，接触焊能发挥出效率和成本上的优势。
按换规格的频率分。常年做大宗规格、一开机就是几千吨的，接触焊灵活，触点位置调一调就换规格了。小批量多规格、一天要换好几个管径的，得看感应圈备了多少套，备得足才谈得上灵活。
按表面质量要求分。做家具管、精密管、不锈钢管、镀锌管这种表面不能被压出痕的产品，感应焊更合适。做普通结构管、低压流体管，触点留下的轻微压痕不影响使用，接触焊就够了。
这几条要是互相打架，先定表面质量和来料状态，这两条是硬约束，改不动；然后看批量，最后才比电耗。顺序反了，很容易花钱买回一堆新麻烦。
冷却水。感应圈、导电辊、阻抗器、挤压辊都要通水。水量不足或者水质差结了垢，温度上来之后表面状态全变。感应圈是靠水冷活着的，水路一堵，铜管很快就变形报废。
挤压辊。焊接质量一半靠加热，一半靠挤压。挤压辊孔型磨损、轴承间隙大，出来的管子焊缝形状就不对，这时候不管换哪种加热方式都救不回来。
来料宽度和边缘质量。带钢宽度波动大，V 型会合点的位置就前后跑，加热区域跟着跑。剪切边的毛刺和塌边，在感应焊上表现为受热不均，在接触焊上表现为接触电阻忽大忽小。同一样毛病，两条线上的表现完全不同，别照着一个方子治。
阻抗器。感应焊的磁棒位置对不对、有没有氧化开裂、水冷通不通，直接反映在功率需求上。同一个规格，原来功率表指在六十，现在要指到七十五才焊得透，先去查磁棒，别急着加功率。
第一，感应焊先进就全改感应焊。感应焊在表面质量和维护上有优势，但口径大、壁厚厚的时候功率吃紧、效率掉得快。改造之前先按自己厂的主力规格算一遍，别拿别人家的产品结构做决定。
第二，接触焊打火就换新导电辊。打火的原因多数不在导电辊上，在来料表面和冷却、压力。表面那层氧化皮不解决，新辊上去照样打。换辊之前先看边部刷洗和开卷后的存放时间。
第三，感应焊功率不够就加功率。功率加上去，表面烧损也跟着上去，边部过热的管子外毛刺粗、焊缝组织粗大，后面做压扁、弯曲试验很容易露馅。功率需求突然变大，先查阻抗器和感应圈的间隙。
第四，换规格只改速度不改频率。频率和壁厚、管径是配套的，薄壁用小频率，加热层太深，热量散到整个管壁，效率低还费电；厚壁用大频率，加热层太浅，挤压力再大也焊不透。
第五，触点和感应圈都算耗材，谁便宜用谁。这两种配件的价差和使用寿命差得很远，触点便宜但换得勤，感应圈贵但能用很久。算成本要按到每吨管子上，不能只看采购单价。
接触焊和感应焊，哪个焊接质量更好？
焊缝的内在质量由加热和挤压两方面共同决定，不能单看加热方式。同样调机水平下，两种方式都能做出合格焊缝，标准里考的也是压扁、扩口、弯曲、水压这些指标，不区分用了哪种加热方式。真正的差别在稳定性和表面。感应焊不接触带钢，不会打火，表面稳定，来料脏一点也扛得住；接触焊一旦表面条件变化，容易打火，废品是突发性的。反过来说，厚壁大口径的管子上，接触焊的能量利用率更高，加热更充分，焊接更稳。
导电辊打火到底是什么原因？
打火的本质是电流被挤到了很小的接触面上。常见原因有四个：带钢边部有氧化铁皮或者锈，接触电阻高且不均匀；边部刷洗装置的刷轮磨损、位置不对，或者干脆没开；触点压力偏小，接触面积不够；触点冷却水不足，铜辊温度高、硬度下降、磨损加快。另外触点到会合点的距离不合适也会加剧打火，距离太近时该处电流密度过高。排查顺序建议从刷洗和来料表面开始，再看压力和冷却，最后才动位置。
为什么感应焊换管径就必须换感应圈？
感应圈是靠磁场耦合把能量送进带钢的，它和管壁之间的间隙决定了耦合好坏。间隙太大，磁力线大量走空，功率得往上加，加热还集中在靠近感应圈的那一侧，边部受热不均。间隙太小又容易和管坯蹭上，感应圈是通水的铜管，蹭破就漏水。所以感应圈的内径要按管径配对，单边留两到四毫米。管径变化超出这个范围，就得换圈。这也是小批量多规格车间用感应焊时最需要考虑的一件事，感应圈要多备几套。
镀锌带钢、不锈钢带能不能做高频焊？
能，但要挑方式。镀锌带钢一般选感应焊，锌层熔点低、导电性好，做接触焊会污染导电辊，还会因为接触电阻不稳定反复打火，焊出来的焊缝锌层烧损也难控制。不锈钢同理，感应焊更适合，还要注意保护气体和焊缝退火。涂层带钢不管用哪种方式，都要先把边部的涂层清掉，涂层在高温下分解产生的气体留在焊缝里就是气孔。
生产线从接触焊改成感应焊，要动哪些地方？
不是把导电辊换成感应圈那么简单。第一是电源，感应焊的频率和输出特性跟接触焊不完全一样，隔离变压器和电容组的配置要重新算。第二是机械，感应圈、阻抗器、水冷管路、绝缘垫块都要加装，感应圈还要留出更换空间。第三是工艺，功率、频率、速度、会合角、挤压量的参数体系要重新建立，原来的参数基本不能直接沿用。第四是备件，感应圈要按主力管径配几套。这四样里任何一样没准备好，改造完的稳定性都不如原来的接触焊线。
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