Induksievoorverhitting voor sweiswerk vir stresverligtende verwarmer
Waarom induksievoorverhitting voor sweis gebruik?
Induksievoorverhitting kan die afkoeltempo na sweiswerk vertraag. Dit is voordelig om die diffuse waterstof in die sweismetaal te ontsnap en waterstofgeïnduseerde krake te vermy. Terselfdertyd verminder dit ook die sweisseël en hitte-geaffekteerde sone verhardingsvlak, die weerstand van die gelaste verbindings kraak word verbeter.
Induksievoorverhitting kan sweisspanning verminder. Die temperatuurverskil (ook bekend as temperatuurgradiënt) tussen sweisers in die sweisarea kan verminder word deur eenvormige plaaslike of hele induksievoorverhitting. Op hierdie manier word aan die een kant die sweisspanning verminder, aan die ander kant word die sweisvervormingstempo verminder, wat voordelig is om sweiskrake te vermy.
Induksie voorverhitting kan die gesweisde strukture beperking graad verminder, dit is veral voor die hand liggend om die beperking van die Hoek gewrig te verminder. Met die verhoging van induksievoorverhittingstemperatuur neem die kraakvoorkoms af.
Induksie-voorverhittingstemperatuur en tussenlaagtemperatuur (Let wel: wanneer meerlaag- en meervoudige sweiswerk op die sweislas uitgevoer word, word die laagste temperatuur van die voorsweislas tussenlaagtemperatuur genoem wanneer die nasweislas gesweis word. Vir materiale wat induksievoorverhittingsweiswerk benodig. , wanneer meerlaagsweiswerk vereis word, moet die tussenlaagtemperatuur gelyk aan of effens hoër as die induksievoorverhittingstemperatuur wees.As die tussenlaagtemperatuur laer as die induksievoorverhittingstemperatuur is, moet dit weer induksievoorverhit word.
Daarbenewens het die eenvormigheid van induksievoorverhittingstemperatuur in die rigting van staalplaatdikte en in die sweisarea 'n belangrike effek op die vermindering van sweisspanning. Die breedte van plaaslike induksievoorverhitting moet bepaal word volgens die beperking van die sweiser, gewoonlik drie keer die wanddikte rondom die sweissone, en nie minder nie as 150-200 mm. As die induksievoorverhitting nie eenvormig is nie, sal dit nie net nie die sweisspanning verminder nie, maar sal die sweisspanning verhoog.
Hoe om die geskikte oplossing vir induksievoorverhitting te vind?
Wanneer u die toepaslike induksie-voorverhittingstoerusting kies, moet u hoofsaaklik die volgende aspekte oorweeg:
Die verhitte werkstuk se vorm en grootte.: Groot werkstuk, staaf materiaal, soliede materiaal, moet gekies word relatiewe krag, lae-frekwensie induksie verwarming toerusting; As die werkstuk klein is, pyp, plaat, rat, ens., moet die induksievoorverhittingstoerusting met lae relatiewe krag en hoë frekwensie gekies word.
Die diepte en area wat verhit moet word: Diep verwarming diepte, groot area, algehele verwarming, moet groot krag, lae frekwensie induksie verwarming toerusting kies; Vlak verwarming diepte, klein area, plaaslike verwarming, keuse van relatief klein krag, hoë frekwensie induksie voorverhitting toerusting.
Die verlangde verhittingspoed: As die verhittingspoed vinnig is, moet die induksieverhittingstoerusting met relatief groot krag en relatief hoë frekwensie gekies word.
Toerusting deurlopende werktyd: Deurlopende werktyd is lank, relatief kies effens groter krag induksie voorverhitting toerusting.
Afstand tussen die induksie verwarming kop en die induksie masjien: Lang verbinding, selfs die gebruik van 'n waterverkoelde kabel verbinding, moet 'n relatief groot krag induksie voorverhitting masjien wees.
Induksieverhitting: hoe werk dit?
Induksie verwarming stelsels gebruik nie-kontakverhitting. Hulle induseer hitte elektromagneties eerder as om 'n verwarmingselement in kontak met 'n deel te gebruik om hitte te gelei, net soos weerstandsverhitting. Induksieverhitting dien meer soos 'n mikrogolfoond - die toestel bly koel terwyl die kos van binne af kook.
In 'n industriële voorbeeld van induksie verwarming, word hitte in die deel geïnduseer deur dit in 'n hoëfrekwensie magneetveld te plaas. Die magneetveld skep werwelstrome binne-in die deel, stimuleer die deel se molekules en genereer hitte. Omdat verhitting effens onder die metaaloppervlak plaasvind, word geen hitte vermors nie.
Induksieverhitting se ooreenkoms met weerstandsverhitting is dat geleiding nodig is om deur die gedeelte of deel te verhit. Die enigste verskil is die bron van hitte en die temperature van die gereedskap. Die induksieproses verhit binne die onderdeel, en die weerstandsproses verhit op die oppervlak van die onderdeel. Die diepte van verhitting hang af van die frekwensie. Hoëfrekwensie (bv. 50 kHz) verhit naby die oppervlak, terwyl lae-frekwensie (bv. 60 Hz) dieper in die deel binnedring en die verwarmingsbron tot 3 mm diep plaas, wat verhitting van dikker dele moontlik maak. Die induksiespoel word nie warm nie omdat die geleier groot is vir die stroom wat gedra word. Met ander woorde, die spoel hoef nie warm te word om die werkstuk te verhit nie.
Induksieverhittingstelselkomponente
Induksieverhittingstelsels kan lug- of vloeistofverkoel word, afhangende van toepassingsvereistes. 'n Sleutelkomponent wat vir beide stelsels gemeen is, is die induksiespoel wat gebruik word om hitte binne die deel op te wek.
Lugverkoelde stelsel. 'n Tipiese lugverkoelde stelsel bestaan uit 'n kragbron, induksiekombers en gepaardgaande kabels. Die induksiekombers bestaan uit 'n induksiespoel omring deur isolasie en vasgewerk in 'n hoë-temperatuur, vervangbare Kevlar-huls.
Hierdie tipe induksiestelsel kan 'n beheerder insluit om temperatuur te monitor en outomaties te beheer. 'n Stelsel wat nie met 'n beheerder toegerus is nie, vereis die gebruik van 'n temperatuuraanwyser. Die stelsel kan ook 'n afgeleë aan-af-skakelaar insluit. Lugverkoelde stelsels kan gebruik word vir toepassings tot 400 grade F, wat dit as 'n net-voorverhittingstelsel aanwys.
Vloeistofverkoelde stelsel. Omdat vloeistof meer doeltreffend as lug afkoel, is hierdie tipe induksieverhittingstelsel geskik vir toepassings wat hoër temperature vereis, soos hoëtemperatuurvoorverhitting en stresverligting. Die belangrikste verskille van 'n lugverkoelde stelsel is die byvoeging van 'n waterverkoeler en die gebruik van 'n buigsame, vloeistofverkoelde slang wat die induksiespoel huisves. Vloeistofverkoelde stelsels gebruik gewoonlik ook 'n temperatuurbeheerder en ingeboude temperatuuropnemer, veral belangrike komponente in stresverligtende toepassings.
Die tipiese stresverligtingsprosedure vereis 'n stap na 600 tot 800 grade F, gevolg deur 'n oprit of beheerde temperatuurstyging tot 'n weektemperatuur van ongeveer 1,250 600 grade. Na 'n houtyd word die onderdeel beheerverkoel tot tussen 800 en XNUMX grade. Die temperatuuropnemer versamel data oor die onderdeel se werklike temperatuurprofiel gebaseer op 'n termokoppel-invoer, 'n kwaliteitsversekeringsvereiste vir stresverligtende toepassings. Die tipe werk en die toepaslike kode bepaal die werklike prosedure.
Induksieverhitting se voordele
Induksieverhitting bied talle voordele, insluitend goeie hitte-uniformiteit en kwaliteit, verminderde siklustyd en langdurige verbruiksgoedere. Induksieverhitting is ook veilig, betroubaar, maklik om te gebruik, kragdoeltreffend en veelsydig.
Eenvormigheid en kwaliteit. Induksieverhitting is nie besonder sensitief vir spoelplasing of spasiëring nie. Oor die algemeen moet die spoele eweredig gespasieer wees en gesentreer op die sweislas. Op stelsels wat so toegerus is, kan 'n temperatuurbeheerder die kragvereiste op 'n analoog wyse bepaal, wat net genoeg krag verskaf om die temperatuurprofiel te handhaaf. Die kragbron verskaf krag gedurende die hele proses.
Cycle Tyd. Die induksiemetode van voorverhitting en stresverligting bied relatief vinnige tyd-tot-temperatuur. Op dikker toepassings, soos hoëdruk-stoomlyne, kan induksieverhitting twee uur vanaf siklustyd verminder. Dit is moontlik om die siklustyd van die beheertemperatuur tot weektemperatuur te verminder.
Verbruiksgoedere. Die isolasie wat in induksieverhitting gebruik word, is maklik om aan werkstukke te heg en kan baie keer hergebruik word. Boonop is induksiespoele robuust en benodig hulle nie brose draad of keramiekmateriaal nie. Ook, omdat die induksiespoele en verbindings nie by hoë temperature werk nie, is hulle nie onderhewig aan agteruitgang nie.
Gemak van gebruik. 'n Groot voordeel van induksievoorverhitting en stresverligting is die eenvoud daarvan. Isolasie en kabels is maklik om te installeer, wat gewoonlik minder as 15 minute neem. In sommige gevalle kan hoe om die induksietoerusting te gebruik in een dag geleer word.
Kragdoeltreffendheid. Die kragbron van die omskakelaar is 92 persent doeltreffend, 'n kritieke voordeel in 'n era van stygende energiekoste. Boonop is die induksieverhittingsproses meer as 80 persent doeltreffend. Wat kragtoevoer betref, vereis die induksieproses slegs 'n 40-amp-lyn vir 25 kW krag.
Veiligheid. Voorverhitting en stresverligting deur die induksiemetode is werkervriendelik. Induksieverhitting vereis nie warm verwarmingselemente en verbindings nie. Baie min lugdeeltjies word met die isolasiekomberse geassosieer, en die isolasie self word nie aan temperature hoër as 1,800 XNUMX grade blootgestel nie, wat kan veroorsaak dat isolasie in stof afbreek wat werkers kan inasem.
Betroubaarheid. Een van die belangrikste faktore wat produktiwiteit in stresverligting beïnvloed, is 'n ononderbroke siklus. In die meeste gevalle beteken siklusonderbreking dat die hittebehandeling weer uitgevoer moet word, wat beduidend is wanneer 'n termiese siklus 'n dag kan neem om te voltooi. Die induksieverhittingstelselkomponente maak siklusonderbrekings onwaarskynlik. Die bekabeling vir induksie is eenvoudig, wat dit minder geneig maak om te misluk. Ook word geen kontaktors gebruik om die hitte-invoer na die onderdeel te beheer nie.
Veelsydigheid. Benewens die gebruik induksie verwarming stelsels om pyp voor te verhit en spanning te verlig, het gebruikers die proses aangepas vir weldolets, elmboë, kleppe en ander dele. Een van die aspekte van induksieverhitting wat dit aantreklik maak vir komplekse vorms, is die vermoë om die spoele tydens die verhittingsproses aan te pas om unieke onderdele en koelbakke te akkommodeer. Die operateur kan die proses begin, die effekte van die verhittingsproses in reële tyd bepaal en die spoelposisie verander om die resultaat te verander. Die induksiekabels kan geskuif word sonder om te wag vir lugverkoeling aan die einde van die siklus.
Induksieverhitting voor sweistoepassings
Hierdie tegnologie het homself bewys op 'n aantal projekte, insluitend olie- en gaspypleidings, konstruksie van swaar toerusting, en instandhouding en herstel van myntoerusting.
Olie pyplyn. 'n Noord-Amerikaanse oliepyplyn-onderhoudsoperasie wat nodig is om pyp te verhit voordat omringingsherstelhulse of toebehore aan die pyplyn se 48-duim gesweis word. omtrek. Terwyl werkers baie herstelwerk kon doen sonder om olievloei te stop of dit uit die pyp te dreineer, het die teenwoordigheid van die ruolie self sweisdoeltreffendheid belemmer omdat die vloeiende olie die hitte geabsorbeer het. Propaanfakkels het konstante onderbreking van sweiswerk vereis om hitte te handhaaf, en weerstandsverhitting - terwyl deurlopende hitte verskaf word - kon dikwels nie aan die vereiste sweistemperature voldoen nie.
Die Werkers het twee 25-kW-stelsels met parallelle komberse gebruik om 'n voorverhittingstemperatuur van 125 grade te verkry tydens herstelwerk aan omringhuls. Gevolglik het hulle siklustyd van agt tot 12 uur tot vier uur per omtreksweiswerk verminder.
Voorverhitting vir 'n STOPPLE-passtuk ('n T-aansluiting met klep) herstel was selfs meer uitdagend as gevolg van die passtuk se groter wanddikte. Met induksieverhitting het die maatskappy egter vier 25 kW-stelsels gebruik met 'n parallelle kombers-opstelling. Hulle het twee stelsels aan elke kant van die T gebruik. Een stelsel is op die hooflyn gebruik om die olie voor te verhit, en die tweede is gebruik om die T by die omtreksweislas te voorverhit. Die voorverhittingstemperatuur was 125 grade. Dit het die sweistyd van 12 tot 18 uur tot sewe uur per omtreksweislas verminder.
Aardgaspyplyn. ’n Aardgaspypleidingkonstruksieprojek het behels dat ’n 36-duim-deursnee, 0.633-duim-dik pypleiding vanaf Alberta, Kanada, na Chicago gebou word. Op een stuk van hierdie pyplyn het die sweiskontrakteur twee 25-kW-kragbronne gebruik wat op 'n trekker gemonteer is met die induksiekomberse aan valbome vir spoed en gerief. Die kragbronne het beide kante van die pypverbinding voorverhit. Kritiek vir hierdie proses was spoed en betroubare temperatuurbeheer. Namate legeringsinhoud in materiale toeneem om gewig en sweistyd te verminder, en om deellewe te verhoog, word die beheer van voorverhittingstemperature meer krities. Hierdie induksieverhittingstoepassing het minder as drie minute nodig gehad om die 250-grade voorverhittingstemperatuur te verkry.
Swaar Toerusting. 'n Vervaardiger van swaar toerusting het dikwels adaptertande op sy laaibakkerkante gesweis. Die vasgesweisde samestelling is heen en weer na 'n groot oond geskuif, wat die sweisoperateur moes wag terwyl die onderdeel herhaaldelik verhit is. Die vervaardiger het gekies om induksieverhitting te probeer om die samestelling voor te verhit om beweging van die produk te voorkom.
Die materiaal was 4 duim dik met 'n hoë vereiste voorverhittingstemperatuur as gevolg van legeringsinhoud. Pasgemaakte induksiekomberse is ontwikkel om aan die toepassingsvereistes te voldoen. Die isolasie- en spoelontwerp het die bykomende voordeel gebied om die operateur teen die deel se stralingshitte te beskerm. Oor die algemeen was bedrywighede aansienlik meer doeltreffend, wat sweistyd verminder en temperatuur regdeur die sweisproses handhaaf.
Mynboutoerusting. 'n Myn het probleme ondervind met kouekraak en ondoeltreffendheid van voorverhitting deur propaanverwarmers in sy herstelwerksaamhede van myntoerusting te gebruik. Sweisoperateurs moes gereeld 'n konvensionele isolerende kombers uit die dik deel verwyder om hitte toe te pas en die deel by die regte temperatuur te hou.
Die induksievoorverhittingskombers handhaaf die temperatuur van die emmerrand tydens die aanhegting van tande.
Die myn het gekies om induksieverhitting te probeer deur plat, lugverkoelde komberse te gebruik om die dele voor te sweis. Die induksieproses het vinnig hitte op die onderdeel toegepas. Dit kan ook deurlopend tydens die sweisproses gebruik word. Sweishersteltyd is met 50 persent verminder. Boonop was die kragbron toegerus met 'n temperatuurbeheerder om die onderdeel by die teikentemperatuur te hou. Dit het herwerk wat deur koue krake veroorsaak is, amper uitgeskakel.
Kragsentrale. 'n Kragsentrale bouer was besig om 'n aardgas-kragaanleg in Kalifornië te bou. Ketelmakers en pyppassers het konstruksievertragings ondervind weens die voorverhitting en stresverligtingsmetodes wat hulle op die aanleg se stoomlyne gebruik het. Die maatskappy het induksieverhittingstegnologie ingebring in 'n poging om doeltreffendheid te verhoog, veral vir werk op medium tot groot stoomlyne, aangesien hierdie stukke die meeste hittebehandelingstyd neem wat op 'n werkterrein benodig word.
Die eenvoud om die induksiekomberse om komplekse vorms te draai, soos by hierdie aardgaskragsentrale, kan hittebehandelingstyd verminder.
Op 'n tipiese 16-in. weldolet met 'n 2-in. wanddikte, induksieverhitting kon twee uur van die tyd-tot-temperatuur (600 grade) afskeer en nog 'n uur om weektemperatuur (600 grade tot 1,350 XNUMX grade) te bereik vir stresverligting.
