Induction Preheating Bago Magwelding Para sa Stress Relieving

Induction Preheating Bago Magwelding Para sa Stress Relieving Heater

Bakit gagamitin ang Induction Preheating Bago ang Welding?induction preheating bago welding pipeline para sa pampatanggal ng stressMaaaring pabagalin ng induction preheating ang rate ng paglamig pagkatapos ng hinang. Ito ay kapaki-pakinabang upang makatakas sa diffused hydrogen sa weld metal at maiwasan ang hydrogen-induced crack. Kasabay nito, binabawasan din nito ang welding seal at heat-affected zone hardening level, ang welded joint crack resistance ay napabuti.
Maaaring mabawasan ng induction preheating ang welding stress. Ang pagkakaiba ng temperatura (kilala rin bilang temperature gradient) sa pagitan ng mga welder sa lugar ng hinang ay maaaring bawasan ng pare-parehong lokal o buong induction preheating. Sa ganitong paraan, sa isang banda, ang welding stress ay nabawasan, sa kabilang banda, ang welding strain rate ay nabawasan, na kapaki-pakinabang sa pag-iwas sa welding crack.

induction preheating bago hinang pipeline heater
Ang induction preheating ay maaaring mabawasan ang welded structures constraint degree, ito ay lalong halata upang mabawasan ang constraint ng Angle joint. Sa pagtaas ng temperatura ng induction preheating, bumababa ang saklaw ng crack.
Temperatura ng induction preheating at temperatura ng interlayer (Tandaan: kapag ang multi-layer at multi-pass welding ay isinasagawa sa weldment, ang pinakamababang temperatura ng front weld ay tinatawag na interlayer temperature kapag ang post-weld ay hinangin. Para sa mga materyales na nangangailangan ng induction preheating welding , kapag kinakailangan ang multilayer welding, ang temperatura ng interlayer ay dapat na katumbas ng o bahagyang mas mataas kaysa sa temperatura ng induction preheating. Kung ang temperatura ng interlayer ay mas mababa kaysa sa temperatura ng induction preheating, dapat itong i-induction preheated muli.
Bilang karagdagan, ang pagkakapareho ng temperatura ng induction preheating sa direksyon ng kapal ng steel plate at sa lugar ng weld ay may mahalagang epekto sa pagbabawas ng stress ng hinang. Ang lapad ng lokal na induction preheating ay dapat matukoy ayon sa pagpilit ng welder, sa pangkalahatan ay tatlong beses ang kapal ng pader sa paligid ng weld zone, at hindi bababa sa 150-200 mm. Kung ang induction preheating ay hindi pare-pareho, hindi lamang mababawasan ang welding stress ngunit tataas ang welding stress.induction preheat welding para sa stress relieving pipeline

Paano Makakahanap ng Angkop na Induction Preheating Solution?

Kapag pumipili ng naaangkop na induction preheating equipment, pangunahing isaalang-alang ang mga sumusunod na aspeto:

Ang hugis at sukat ng pinainit na workpiece.: Malaking workpiece, materyal na bar, solid na materyal, dapat piliin ang relatibong kapangyarihan, mababang dalas ng induction heating equipment; Kung maliit ang workpiece, pipe, plate, gear, atbp., dapat piliin ang induction preheating equipment na may mababang relatibong kapangyarihan at mataas na frequency.
Ang lalim at lugar na pinainit: Deep heating depth, malaking lugar, pangkalahatang heating, dapat pumili ng malaking kapangyarihan, mababang dalas induction heating equipment; Mababaw na lalim ng pag-init, maliit na lugar, lokal na pag-init, pagpili ng medyo maliit na kapangyarihan, high frequency induction preheating equipment.
Ang kinakailangang bilis ng pag-init: Kung ang bilis ng pag-init ay mabilis, dapat piliin ang induction heating equipment na may medyo malaking kapangyarihan at medyo mataas ang frequency.
Kagamitan tuloy-tuloy na oras ng pagtatrabaho: Ang patuloy na oras ng pagtatrabaho ay mahaba, medyo pumili ng bahagyang mas malaking power induction preheating equipment.
Distansya sa pagitan ng induction heating head at ng induction machine: Mahabang koneksyon, kahit na ang paggamit ng water-cooled cable connection, ay dapat na medyo malaking power induction preheating machine.

Induction Heating: Paano Ito Gumagana?

Induction heating systems gumamit ng noncontact heating. Nagdudulot sila ng init sa electromagnetically sa halip na gumamit ng heating element na nakikipag-ugnayan sa isang bahagi upang magsagawa ng init, tulad ng pag-init ng resistensya. Ang induction heating ay gumaganap na parang microwave oven — ang appliance ay nananatiling cool habang ang pagkain ay nagluluto mula sa loob.

Sa isang pang-industriyang halimbawa ng induction heating, ang init ay na-induce sa bahagi sa pamamagitan ng paglalagay nito sa isang high-frequency magnetic field. Ang magnetic field ay lumilikha ng eddy currents sa loob ng bahagi, nakakapanabik sa mga molecule ng bahagi at bumubuo ng init. Dahil ang pag-init ay nangyayari nang bahagya sa ibaba ng ibabaw ng metal, walang init ang nasasayang.

Ang pagkakatulad ng induction heating sa resistance heating ay ang pagpapadaloy ay kinakailangan upang magpainit sa pamamagitan ng seksyon o bahagi. Ang pagkakaiba lamang ay ang pinagmulan ng init at ang mga temperatura ng tool. Ang proseso ng induction ay umiinit sa loob ng bahagi, at ang proseso ng paglaban ay umiinit sa ibabaw ng bahagi. Ang lalim ng pag-init ay depende sa dalas. Ang mataas na dalas (hal., 50 kHz) ay umiinit nang malapit sa ibabaw, habang ang mababang dalas (hal. 60 Hz) ay tumagos nang mas malalim sa bahagi, na inilalagay ang pinagmumulan ng pag-init nang hanggang 3 mm ang lalim, na nagbibigay-daan sa pagpainit ng mas makapal na bahagi. Hindi umiinit ang induction coil dahil malaki ang conductor para sa kasalukuyang dinadala. Sa madaling salita, ang coil ay hindi kailangang magpainit upang mapainit ang workpiece.

Mga Bahagi ng Induction Heating System

Ang mga induction heating system ay maaaring air-o liquid-cooled, depende sa mga kinakailangan sa aplikasyon. Ang isang pangunahing bahagi na karaniwan sa parehong mga sistema ay ang induction coil na ginagamit upang makabuo ng init sa loob ng bahagi.

Sistemang pinalamig ng hangin. Ang karaniwang air-cooled system ay binubuo ng power source , induction blanket, at mga nauugnay na cable. Ang induction blanket ay binubuo ng isang induction coil na napapalibutan ng insulation at natahi sa isang mataas na temperatura, maaaring palitan na manggas ng Kevlar.

 

Ang ganitong uri ng sistema ng induction ay maaaring magsama ng isang controller upang subaybayan at awtomatikong kontrolin ang temperatura. Ang isang system na walang controller ay nangangailangan ng paggamit ng indicator ng temperatura. Ang system ay maaari ding magsama ng remote on-off switch. Maaaring gamitin ang mga air-cooled system para sa mga application hanggang 400 degrees F, na itinatalaga ito bilang isang preheat-only system.air cooled induction heater

Sistema na pinalamig ng likido. Dahil mas mahusay na lumalamig ang likido kaysa sa hangin, ang ganitong uri ng induction heating system ay angkop para sa mga application na nangangailangan ng mas mataas na temperatura, tulad ng high-temperature preheating at stress relieving. Ang mga pangunahing pagkakaiba mula sa isang air-cooled system ay ang pagdaragdag ng isang water cooler at ang paggamit ng isang flexible, liquid-cooled na hose na naglalaman ng induction coil. Ang mga liquid-cooled system ay karaniwang gumagamit din ng temperature controller at built-in na temperature recorder, partikular na mahalagang bahagi sa mga application na nakakatanggal ng stress.

Ang karaniwang pamamaraan sa pagtanggal ng stress ay nangangailangan ng isang hakbang sa 600 hanggang 800 degrees F, na sinusundan ng isang rampa o kinokontrol na pagtaas ng temperatura sa temperaturang magbabad na humigit-kumulang 1,250 degrees. Pagkatapos ng oras ng pag-hold, ang bahagi ay pinapalamig sa pagitan ng 600 at 800 degrees. Kinokolekta ng recorder ng temperatura ang data sa aktwal na profile ng temperatura ng bahagi batay sa isang thermocouple input, isang kinakailangan sa kalidad ng kasiguruhan para sa mga application na nakakatanggal ng stress. Ang uri ng trabaho at ang naaangkop na code ay tumutukoy sa aktwal na pamamaraan.

Mga Benepisyo ng Induction Heating

Nag-aalok ang induction heating ng maraming benepisyo, kabilang ang magandang pagkakapareho at kalidad ng init, pinababang cycle ng oras, at pangmatagalang consumable. Ang induction heating ay ligtas din, maaasahan, madaling gamitin, matipid sa kuryente, at maraming nalalaman.

Pagkakapareho at Kalidad. Ang induction heating ay hindi partikular na sensitibo sa paglalagay ng coil o spacing. Sa pangkalahatan, ang mga coils ay dapat na pantay-pantay at nakasentro sa weld joint. Sa mga system na napakasangkapan, maaaring itatag ng isang temperature controller ang pangangailangan ng kuryente sa analog na paraan, na nagbibigay lamang ng sapat na kapangyarihan upang mapanatili ang profile ng temperatura. Ang pinagmumulan ng kuryente ay nagbibigay ng kapangyarihan sa buong proseso.

Oras ng Ikot. Ang induction method ng preheating at stress relieving ay nagbibigay ng medyo mabilis na time-to-temperatura. Sa mas makapal na mga aplikasyon, tulad ng mga high-pressure na linya ng singaw, ang induction heating ay maaaring magbawas ng dalawang oras mula sa cycle time. Posibleng bawasan ang cycle time mula sa control temperature hanggang sa pagbabad ng temperatura.

Mga consumable. Ang pagkakabukod na ginagamit sa induction heating ay madaling ikabit sa mga workpiece at maaaring magamit muli ng maraming beses. Bilang karagdagan, ang mga induction coil ay matatag at hindi nangangailangan ng marupok na wire o ceramic na materyales. Gayundin, dahil ang mga induction coils at connectors ay hindi gumagana sa mataas na temperatura, hindi sila napapailalim sa pagkasira.

Dali ng Paggamit. Ang isang pangunahing benepisyo ng induction preheating at stress relieving ay ang pagiging simple nito. Ang pagkakabukod at mga cable ay madaling i-install, karaniwang tumatagal ng mas mababa sa 15 minuto. Sa ilang mga kaso, kung paano gamitin ang kagamitan sa induction ay maaaring ituro sa isang araw.

Power Efficiency. Ang inverter power source ay 92 porsiyentong mahusay, isang kritikal na kalamangan sa isang panahon ng pagtaas ng mga gastos sa enerhiya. Bukod pa rito, ang proseso ng induction heating ay higit sa 80 porsiyentong mahusay. Tungkol sa power input, ang proseso ng induction ay nangangailangan lamang ng isang 40-amp na linya para sa 25 kW ng kapangyarihan.

Kaligtasan. Ang paunang pag-init at pag-alis ng stress sa pamamagitan ng induction method ay worker-friendly. Ang induction heating ay hindi nangangailangan ng mainit na elemento ng pag-init at mga konektor. Napakakaunting airborne particulate ay nauugnay sa mga insulation blanket, at ang insulation mismo ay hindi nakalantad sa mga temperatura na mas mataas sa 1,800 degrees, na maaaring maging sanhi ng pagkakabukod upang masira sa alikabok na maaaring malanghap ng mga manggagawa.

Pagiging maaasahan. Ang isa sa pinakamahalagang salik na nakakaapekto sa pagiging produktibo sa pag-alis ng stress ay isang walang patid na cycle. Sa karamihan ng mga pagkakataon, ang pagkaantala ng cycle ay nangangahulugan na ang heat treat ay kailangang muling patakbuhin, na mahalaga kapag ang isang thermal cycle ay maaaring tumagal ng isang araw upang makumpleto. Ang mga bahagi ng induction heating system ay hindi malamang na magkaroon ng mga pagkaantala sa pag-ikot. Ang paglalagay ng kable para sa induction ay simple, na ginagawang mas malamang na mabigo. Gayundin, walang contactor ang ginagamit upang kontrolin ang input ng init sa bahagi.

Kakayahan. Bilang karagdagan sa paggamit induction heating systems upang painitin at mapawi ang stress pipe, inangkop ng mga user ang proseso para sa mga weldolet, elbow, valve, at iba pang bahagi. Ang isa sa mga aspeto ng induction heating na ginagawang kaakit-akit para sa mga kumplikadong hugis ay ang kakayahang ayusin ang mga coils sa panahon ng proseso ng pag-init upang mapaunlakan ang mga natatanging bahagi at heat sink. Maaaring simulan ng operator ang proseso, tukuyin ang mga epekto ng proseso ng pag-init sa real time, at baguhin ang posisyon ng coil upang baguhin ang resulta. Ang mga induction cable ay maaaring ilipat nang hindi naghihintay ng paglamig ng hangin sa dulo ng cycle.

Induction Heating bago ang Welding Applications

Napatunayan ng teknolohiyang ito ang sarili nito sa ilang proyekto, kabilang ang mga pipeline ng langis at gas, pagtatayo ng mabibigat na kagamitan, at pagpapanatili at pagkumpuni ng mga kagamitan sa pagmimina.

Pipeline ng Langis. Isang operasyon sa pagpapanatili ng pipeline ng langis sa North America na kailangan upang magpainit ng tubo bago i-welding ang mga manggas o mga kabit sa pag-aayos sa 48-in ng pipeline. kabilogan. Habang ang mga manggagawa ay maaaring gumawa ng maraming pagkukumpuni nang hindi kinakailangang huminto sa pag-agos ng langis o patuyuin ito mula sa tubo, ang presensya ng krudo mismo ay humahadlang sa kahusayan ng hinang dahil ang umaagos na langis ay sumisipsip ng init. Ang mga propane torches ay nangangailangan ng patuloy na pagkagambala ng welding upang mapanatili ang init, at ang pag-init ng resistensya - habang nagbibigay ng tuluy-tuloy na init - ay kadalasang hindi nakakatugon sa mga kinakailangang temperatura ng weld.

Gumamit ang mga Manggagawa ng dalawang 25-kW system na may parallel na kumot upang makakuha ng preheat na temperatura na 125 degrees sa pag-aayos ng manggas sa paligid. Bilang resulta, binawasan nila ang cycle time mula walo hanggang 12 oras hanggang apat na oras bawat girth weld.

Ang pag-preheating para sa isang STOPPLE fitting (isang T junction na may balbula) ay naging mas mahirap dahil sa mas malaking kapal ng pader ng fitting. Sa induction heating, gayunpaman, gumamit ang kumpanya ng apat na 25-kW system na may paralleled na blanket setup. Gumamit sila ng dalawang sistema sa bawat panig ng T. Isang sistema ang ginamit sa pangunahing linya upang painitin ang langis, at ang pangalawa ay ginamit upang painitin ang T sa circumferential weld joint. Ang temperatura ng preheat ay 125 degrees. Binawasan nito ang oras ng weld mula 12 hanggang 18 na oras hanggang pitong oras bawat girth weld.

Natural Gas Pipeline. Ang isang natural na gas pipeline construction project ay nangangailangan ng pagbuo ng 36-in.-diameter, 0.633-in.-thick na pipeline mula Alberta, Canada, hanggang Chicago. Sa isang kahabaan ng pipeline na ito, gumamit ang welding contractor ng dalawang 25-kW power source na naka-mount sa isang traktor na may mga induction blanket na nakakabit sa mga boom para sa bilis at kaginhawahan. Ang mga pinagmumulan ng kuryente ay nagpainit sa magkabilang panig ng magkasanib na tubo. Ang kritikal sa prosesong ito ay ang bilis at maaasahang kontrol sa temperatura. Habang tumataas ang nilalaman ng haluang metal sa mga materyales upang mabawasan ang bigat at oras ng pagwelding, at para mapataas ang buhay ng bahagi, nagiging mas kritikal ang pagkontrol sa mga temperatura ng preheat. Ang induction heating application na ito ay nangangailangan ng mas mababa sa tatlong minuto upang makuha ang 250-degree na preheat na temperatura.

Mabibigat na Kagamitan. Ang isang tagagawa ng mabibigat na kagamitan ay madalas na hinangin ang mga ngipin ng adaptor sa mga gilid ng bucket ng loader nito. Ang tack-welded assembly ay inilipat pabalik-balik sa isang malaking pugon, na nangangailangan ng welding operator na maghintay habang ang bahagi ay paulit-ulit na pinainit. Pinili ng manufacturer na subukan ang induction heating para painitin muna ang assembly para maiwasan ang paggalaw ng produkto.

Ang materyal ay 4 in. makapal na may mataas na kinakailangang preheat na temperatura dahil sa nilalaman ng haluang metal. Ang mga pasadyang induction blanket ay binuo upang matugunan ang mga kinakailangan sa aplikasyon. Ang insulation at coil na disenyo ay nagbigay ng karagdagang benepisyo ng pagprotekta sa operator mula sa nagliliwanag na init ng bahagi. Sa pangkalahatan, ang mga operasyon ay mas mahusay, binabawasan ang oras ng hinang at pinapanatili ang temperatura sa buong proseso ng hinang.

Kagamitan sa Pagmimina. Ang isang minahan ay nakakaranas ng mga problema sa malamig na pag-crack at preheating inefficiency gamit ang mga propane heaters sa mga operasyon nito sa pagkumpuni ng mga kagamitan sa pagmimina. Kinailangan ng mga welding operator na tanggalin ang isang kumbensyonal na insulating blanket mula sa makapal na bahagi nang madalas upang mailapat ang init at panatilihin ang bahagi sa tamang temperatura.

Ang induction preheat blanket ay nagpapanatili ng temperatura ng gilid ng balde sa panahon ng pagkakadikit ng mga ngipin.
Pinili ng minahan na subukan ang induction heating gamit ang flat, air-cooled na kumot upang painitin muna ang mga bahagi bago hinang. Ang proseso ng induction ay mabilis na naglapat ng init sa bahagi. Maaari rin itong gamitin nang tuluy-tuloy sa panahon ng proseso ng hinang. Ang oras ng pag-aayos ng weld ay nabawasan ng 50 porsyento. Bilang karagdagan, ang pinagmumulan ng kapangyarihan ay nilagyan ng temperatura controller upang panatilihin ang bahagi sa target na temperatura. Halos inalis nito ang rework na dulot ng malamig na crack.

Power Plant. Isang power plant builder ang nagtatayo ng natural gas power facility sa California. Ang mga boilermaker at pipefitter ay nakakaranas ng mga pagkaantala sa konstruksyon dahil sa mga paraan ng pagpapainit at pagtanggal ng stress na kanilang ginagamit sa mga linya ng singaw ng planta. Ang kumpanya ay nagdala ng induction heating technology sa pagtatangkang pataasin ang kahusayan, partikular na para sa trabaho sa medium hanggang malalaking steam lines, dahil ang mga pirasong ito ay tumatagal ng pinakamaraming oras sa paggamot sa init na kinakailangan sa isang lugar ng trabaho.

Ang pagiging simple ng pagbabalot ng mga induction blanket sa mga kumplikadong hugis, tulad ng sa planta ng kuryente ng natural na gas, ay maaaring mabawasan ang oras ng paggamot sa init.
Sa isang tipikal na 16-in. weldolet na may 2-in. kapal ng pader, ang induction heating ay nakapag-ahit ng dalawang oras mula sa oras-sa-temperatura (600 degrees) at isa pang oras upang maabot ang temperatura ng pagbabad (600 degrees hanggang 1,350 degrees) para sa pag-alis ng stress.

=