Preriscaldamentu Induzione Prima di Saldatura Per Riscaldatore Stress Relieving
Perchè aduprà Preriscaldamentu Induzione Prima di Saldatura?
U preriscaldamentu à induzione pò rallentà a velocità di rinfrescante dopu a saldatura. Hè benefiziu per scappà di l'idrogenu diffuso in u metalu di saldatura è per evitari cracks indotti da l'idrogenu. À u listessu tempu, riduce ancu u sigillu di saldatura è u livellu di indurimentu di a zona affettata da u calore, a resistenza di crack joint saldati hè migliurata.
U preriscaldamentu à induzione pò riduce u stress di saldatura. A diferenza di temperatura (cunnisciutu ancu cum'è gradiente di temperatura) trà i saldatori in l'area di saldatura pò esse ridutta da un preriscaldamentu d'induzione uniformemente locale o tutale. In questu modu, da una banda, u stress di saldatura hè ridutta, da l'altra banda, a rata di tensione di saldatura hè ridutta, chì hè benefica per evità i cracks di saldatura.
Induction preheating pò riduce u gradu di restrizzioni di strutture saldate, hè soprattuttu evidenti per riduce a limitazione di l'articulazione Angle. Cù l'aumentu di a temperatura di preriscaldamentu di induzione, l'incidenza di crack diminuisce.
Temperature di preriscaldamentu di induzione è temperatura di interlayer (Nota: quandu a saldatura multi-layer è multi-pass hè realizata nantu à a saldatura, a temperatura più bassa di a saldatura frontale hè chjamata temperatura interlayer quandu a post-saldatura hè saldata. Per i materiali chì necessitanu saldatura di preriscaldamentu à induzione , Quandu a saldatura multilayer hè necessariu, a temperatura interlayer deve esse uguale o ligeramente più altu ch'è a temperatura di preriscaldamentu d'induzione.Se a temperatura di l'interlayer hè più bassu di a temperatura di preriscaldamentu d'induzione, deve esse preriscaldata à induzione.
Inoltre, l'uniformità di a temperatura di preriscaldamentu d'induzione in a direzzione di u spessore di a piastra d'acciaio è in l'area di saldatura hà un effettu impurtante per riduce u stress di saldatura. A larghezza di preriscaldamentu di induzione lucale deve esse determinata secondu a custrizzione di u saldatore, generalmente trè volte u gruixu di u muru intornu à a zona di saldatura, è micca menu di 150-200 mm. Se u preriscaldamentu d'induzione ùn hè micca uniforme, ùn solu ùn riduce micca u stress di saldatura, ma aumenta u stress di saldatura.
Cumu truvà a Soluzione di Preriscaldamentu Induzione Adatta?
Quandu sceglite l'equipaggiu di preriscaldamentu à induzione adattatu, cunsiderà principalmente i seguenti aspetti:
A forma è a dimensione di u travagliu riscaldatu .: U travagliu grande, materiale di barra, materiale solidu, deve esse sceltu u putere parente, l'equipaggiu di riscaldamentu à induzione à bassa frequenza; Se u pezzu di travagliu hè chjucu, pipa, piastra, ingranaggi, etc., l'equipaggiu di preriscaldamentu d'induzione cù bassa putenza relativa è alta frequenza deve esse sceltu.
A prufundità è l'area per esse riscaldata: Profundità di riscaldamentu prufonda, grande area, riscaldamentu generale, deve sceglie un grande putenza, un equipamentu di riscaldamentu à induzione à bassa frequenza; Profundità di riscaldamentu pocu, zona chjuca, riscaldamentu lucale, selezzione di putenza relativamente chjuca, equipamentu di preriscaldamentu à induzione d'alta frequenza.
A velocità di riscaldamentu necessaria: Se a velocità di riscaldamentu hè veloce, deve esse sceltu l'equipaggiu di riscaldamentu à induzione cù una putenza relativamente grande è una frequenza relativamente alta.
U tempu di travagliu cuntinuu di l'equipaggiu: U tempu di travagliu cuntinuu hè longu, selezziunate relativamente un equipamentu di preriscaldamentu d'induzione di putenza ligeramente più grande.
Distanza trà a testa di riscaldamentu à induzione è a macchina d'induzione: a cunnessione longa, ancu l'usu di una cunnessione di cable raffreddata à acqua, deve esse una macchina di preriscaldamentu d'induzione di putenza relativamente grande.
Riscaldamentu à Induction: Cumu Funziona?
Sistemi di calefria di induczione aduprà riscaldamentu senza cuntattu. Inducenu u calore elettromagneticu piuttostu cà d'utilizà un elementu riscaldante in cuntattu cù una parte per cunduce u calore, cum'è u riscaldamentu di resistenza. U riscaldamentu à induzione agisce più cum'è un fornu à microonde - l'apparechju resta frescu mentre l'alimentu coccia da l'internu.
In un esempiu industriale di induction heating, u calore hè induttu in a parte mettendulu in un campu magneticu d'alta freccia. U campu magneticu crea correnti eddy in a parte, eccitante e molécule di a parte è generà calore. Perchè u riscaldamentu si trova ligeramente sottu à a superficia metallica, ùn hè micca persu di calore.
A similitudine di u riscaldamentu d'induzione cù u riscaldamentu di resistenza hè chì a cunduzzione hè necessaria per u calore à traversu a sezione o parte. L'unica diferenza hè a fonte di calore è a temperatura di l'uttellu. U prucessu d'induzione si riscalda in a parte, è u prucessu di resistenza riscalda nantu à a superficia di a parte. A prufundità di riscaldamentu dipende da a frequenza. High-frequency (per esempiu, 50 kHz) riscalda vicinu à a superficia, mentri bassa freccia (per esempiu, 60 Hz) penetra più profonda in a parte, pusendu a fonte di calori finu à 3 mm di prufundità, chì permette di riscaldamentu di parti più grossi. A bobina d'induzione ùn si riscalda micca perchè u cunduttore hè grande per u currente purtatu. In altri palori, a bobina ùn hà micca bisognu di calore per riscalda u pezzu di travagliu.
Componenti di u Sistema di Riscaldamentu Induzione
I sistemi di riscaldamentu à induzione ponu esse raffreddati à l'aria o à u liquidu, secondu e esigenze di l'applicazione. Un cumpunente chjave cumuni à i dui sistemi hè a bobina d'induzione utilizata per generà calore in a parte.
Sistema di raffreddamentu à l'aria. Un sistema tipicu di raffreddamentu à l'aria hè custituitu da una fonte di energia, una manta d'induzione è i cavi associati. A manta di induzione hè custituita da una bobina d'induzione circundata da l'insulazione è cusita in una manica di Kevlar ad alta temperatura, sustituibile.
Stu tipu di sistema di induzione pò include un controller per monitorà è cuntrullà automaticamente a temperatura. Un sistema chì ùn hè micca equipatu di un controller richiede l'usu di un indicatore di temperatura. U sistema puderia ancu include un interruttore on-off remoto. I sistemi raffreddati à l'aria ponu esse aduprati per applicazioni finu à 400 gradi F, designendu cum'è un sistema solu di preriscaldamentu.
Sistema raffreddatu à liquidu. Perchè u liquidu si raffredda in modu più efficiente di l'aria, stu tipu di sistema di riscaldamentu à induzione hè adattatu per l'applicazioni chì necessitanu temperature più elevate, cum'è u preriscaldamentu à alta temperatura è u stress relieving. I principali diffirenzii da un sistema di rinfrescante à l'aria sò l'aghjunzione di un cooler d'acqua è l'usu di una manguera flexible, rinfriscata in liquidu chì accoglie a bobina d'induzione. I sistemi di raffreddamentu liquidu generalmente utilizanu ancu un regulatore di temperatura è un registratore di temperatura integratu, cumpunenti particularmente impurtanti in applicazioni di stress.
U prucedimentu tipicu di stress-relieving richiede un passu à 600 à 800 gradi F, seguitu da una rampa o un aumentu di a temperatura cuntrullata à una temperatura di immersione di circa 1,250 gradi. Dopu à un tempu di mantene, a parte hè cuntrullata-cooled à trà 600 è 800 gradi. U registratore di temperatura raccoglie dati nantu à u prufilu di temperatura attuale di a parte basatu annantu à un input di termocoppia, un requisitu di assicurazione di qualità per l'applicazioni di stress. U tipu di travagliu è u codice applicabile determinanu a prucedura attuale.
I benefici di u riscaldamentu à induzione
U riscaldamentu à induzione offre numerosi benefici, cumprese una bona uniformità di u calore è a qualità, u tempu di ciclu ridutta è i consumabili di longa durata. U riscaldamentu à induzione hè ancu sicuru, affidabile, faciule d'utilizà, efficiente in energia è versatile.
Uniformità è Qualità. U riscaldamentu à induzione ùn hè micca particularmente sensibile à a pusizione di a bobina o u spaziu. In generale, i bobine duveranu esse spaziate uniformemente è centrate nantu à a unione di saldatura. Nantu à i sistemi cusì equipati, un controller di temperatura pò stabilisce u requisitu di putenza in una moda analogica, furnisce appena abbastanza putere per mantene u prufilu di temperatura. A fonte di energia furnisce u putere durante tuttu u prucessu.
Tempu di ciclu. U metudu d'induzione di preriscaldamentu è sollievu di stress furnisce un tempu à a temperatura relativamente rapidu. Nantu à l'applicazioni più spessi, cum'è e linee di vapore à alta pressione, u riscaldamentu à induzione pò slash duie ore da u tempu di u ciclu. Hè pussibule di riduce u tempu di ciclu da a temperatura di cuntrollu à a temperatura di soak.
Consumables. L'insulazione utilizata in u riscaldamentu à induzione hè faciule d'attache à i pezzi di travagliu è pò esse reutilizata parechje volte. Inoltre, e bobine d'induzione sò robuste è ùn necessitanu micca un filu fragile o materiali ceramichi. Inoltre, perchè e bobine d'induzione è i connettori ùn operanu micca à alte temperature, ùn sò micca sottumessi à a degradazione.
Facilità d'usu. Un benefiziu maiò di u preriscaldamentu d'induzione è l'alleviazione di stress hè a so simplicità. L'insulazione è i cavi sò simplici per installà, generalmente pigghianu menu di 15 minuti. In certi casi, cumu utilizà l'equipaggiu di induzione pò esse insignatu in un ghjornu.
Efficienza di putenza. A fonti di putenza di l'inverter hè 92 per centu efficiente, un vantaghju criticu in una era di i costi di l'energia in crescita. Inoltre, u prucessu di riscaldamentu à induzione hè più di 80 per centu efficiente. In quantu à l'input di putenza, u prucessu di induzione richiede solu una linea di 40 amp per 25 kW di putenza.
Sicurità. U preriscaldamentu è u stress alleviatu attraversu u metudu di induzione hè amichevule per i travagliadori. U riscaldamentu à induzione ùn hà micca bisognu di elementi riscaldanti è cunnessi. Pocu particulate in l'aire hè assuciatu cù i mantelli d'insulazione, è l'insulazione stessu ùn hè micca esposta à temperature più altu di 1,800 gradi, chì pò causà l'insulazione à scumpressà in polvera chì i travagliadori ponu inhale.
Affidabilità. Unu di i fatturi più impurtanti chì influenzanu a produtividade in u sollievu di u stress hè un ciculu ininterrottu. In a maiò parte di i casi, l'interruzzione di u ciculu significa chì u trattamentu di calore duverà esse ripresentatu, chì hè significativu quandu un ciculu termale pò piglià un ghjornu per compie. I cumpunenti di u sistema di riscaldamentu à induzione facenu improbabile interruzioni di u ciclu. U cablaggio per l'induzione hè simplice, facendu menu prubabile di fallu. Also, no contactors sò usati per cuntrullà l'input di calore à a parte.
Versatilità. In più di usu sistemi di calefría di inducazzioni per preriscaldamentu è u stress alleviate a pipa, l'utilizatori anu adattatu u prucessu per weldolets, codici, valvole è altre parti. Unu di l'aspettu di u riscaldamentu à induzione chì a rende attrattiva per e forme cumplesse hè a capacità di aghjustà e bobine durante u prucessu di riscaldamentu per allughjà pezzi unichi è dissipatori di calore. L'operatore pò inizià u prucessu, determinà l'effetti di u prucessu di riscaldamentu in tempu reale, è mudificà a pusizione di a bobina per cambià u risultatu. I cavi di induzione ponu esse spustati senza aspittà di rinfriscà l'aria à a fine di u ciculu.
Riscaldamentu à induzione prima di l'applicazioni di saldatura
Sta tecnulugia s'hè pruvata nantu à una quantità di prughjetti, cumpresi pipeline di petroliu è di gasu, custruzzione di l'equipaggiu pesante, è mantenimentu è riparazione di l'equipaggiu minerariu.
Pipeline d'oliu. Una operazione di mantenimentu di u pipeline di l'oliu nordamericanu avia bisognu di riscalda u tubu prima di saldare manichi o raccordi di riparazione di circundante à u 48-in di u pipeline. circonferenza. Mentre chì i travagliadori puderanu fà assai riparazioni senza avè da piantà u flussu di l'oliu o sguassate da u pipe, a prisenza di u crudu stessu hà impeditu l'efficienza di saldatura perchè l'oliu chì scorri assorbe u calore. I torchi di propanu necessitavanu l'interruzzione constante di a saldatura per mantene u calore, è u riscaldamentu di resistenza - mentre furnisce u calore cuntinuu - spessu ùn puderanu micca scuntrà a temperatura di saldatura necessaria.
I travagliadori anu utilizatu dui sistemi 25-kW cù mantelli paralleli per ottene una temperatura di preriscaldamentu di 125 gradi nantu à e riparazioni di maniche di circundamentu. In u risultatu, anu riduciutu u tempu di ciclu da ottu à 12 ore à quattru ore per saldatura di circonferenza.
U preriscaldamentu per a riparazione di un raccordu STOPPLE (una junzione in T cù valvola) era ancu più sfida per via di u più grossu di u muru di u raccordu. Cù u riscaldamentu à induzione, però, a cumpagnia hà utilizatu quattru sistemi di 25 kW cù una configurazione di manta parallela. Adupranu dui sistemi in ogni latu di u T. Un sistema hè stata utilizata nantu à a linea principale per precalentà l'oliu, è u sicondu hè stata utilizata per precalentà a T à l'articulazione di saldatura circunferencial. A temperatura di precalor era 125 gradi. Questu hà riduciutu u tempu di saldatura da 12 à 18 ore à sette ore per saldatura di circonferenza.
Pipeline di Gas Naturale. Un prughjettu di custruzzione di pipeline di gas naturale implicava a custruzzione di un pipeline di 36 pollici di diametru, 0.633 pollici di spessore da Alberta, Canada, à Chicago. In un trattu di sta pipeline, u cuntrattu di saldatura hà utilizatu duie fonti di energia di 25 kW muntate nantu à un trattore cù e mantelli di induzione attaccati à i booms per a rapidità è a cunvenzione. I fonti di energia preriscaldavanu i dui lati di a unione di pipa. Critica à stu prucessu era a rapidità è u cuntrollu di temperatura affidabile. Siccomu u cuntenutu di lega aumenta in i materiali per riduce u pesu è u tempu di saldatura, è per aumentà a vita di parte, u cuntrollu di a temperatura di preriscaldamentu diventa più criticu. Questa applicazione di riscaldamentu induzione hà bisognu di menu di trè minuti per ottene a temperatura di preriscaldamentu di 250 gradi.
Equipamentu pesante. Un fabricatore di l'equipaggiu pesante spessu salda i denti di l'adattatore nantu à i bordi di u bucket di caricatore. L'assemblea tack-welded hè stata spustata avanti è avanti à un grande furnace, chì hà bisognu di l'operatore di saldatura per aspittà mentre a parte hè stata riscaldata ripetutamente. U fabricatore hà sceltu per pruvà u riscaldamentu induzione per preriscaldà l'assemblea per impedisce u muvimentu di u pruduttu.
U materiale era 4 in. grossu cù una alta temperatura di preriscaldamentu necessariu per via di u cuntenutu di lega. Coperte di induzione persunalizate sò state sviluppate per risponde à i requisiti di l'applicazione. L'insulazione è u disignu di a bobina furnia u benefiziu aghjuntu di scherma l'operatore da u calore radiante di a parte. In generale, l'operazioni eranu considerablemente più efficaci, riducendu u tempu di saldatura è mantene a temperatura in tuttu u prucessu di saldatura.
Attrezzatura minera. Una miniera avia avutu prublemi di cracking à friddu è inefficienza di preriscaldamentu cù riscaldatori di propanu in e so operazioni di riparazione di l'equipaggiu minerariu. L'operatori di saldatura anu da caccià una manta insulating convenzionale da a parte grossa spessu per applicà u calore è mantene a parte à a temperatura curretta.
A manta di preriscaldamentu induzione mantene a temperatura di u bordu di u bucket durante l'attaccamentu di i denti.
A minera hà optatu per pruvà u riscaldamentu à induzione cù mantelli piatti, rinfriscati à l'aria per preriscaldà e parti prima di saldatura. U prucessu d'induzione applicà u calore à a parte rapidamente. Puderia ancu esse aduprata continuamente durante u prucessu di saldatura. U tempu di riparazione di saldatura hè stata ridutta di 50 per centu. Inoltre, a fonte di energia hè stata equipata cun un controller di temperatura per mantene a parte à a temperatura di destinazione. Questu hà quasi eliminatu a rework causata da u cracking à friddu.
Centrale di energia. Un custruttore di una centrale elettrica custruia un stabilimentu di energia di gas naturale in California. I calderieri è i pipefitters anu avutu ritardi in a custruzzione per via di i metudi di preriscaldamentu è di alleviamentu di u stress chì stavanu adopri nantu à e linee di vapore di a pianta. A cumpagnia hà purtatu a tecnulugia di riscaldamentu d'induzione in un tentativu di aumentà l'efficienza, in particulare per u travagliu nantu à e linee di vapore mediu à grande, postu chì questi pezzi piglianu u più tempu di trattamentu termale necessariu in un situ di travagliu.
A simplicità di imballà e mantelli d'induzione intornu à forme cumplesse, cum'è in questa centrale di gas naturale, pò riduce u tempu di trattamentu termale.
In un tipicu 16-in. weldolet cù un 2-in. gruixu di u muru, u riscaldamentu induction hà sappiutu rasà duie ore da u tempu à a temperatura (600 gradi) è un'altra ora per ghjunghje à a temperatura di soak (600 gradi à 1,350 gradi) per u stress relieving.
