Индукциско претходно загревање пред заварување за грејач за ослободување од стрес
Зошто да користите индукционо претходно загревање пред заварување?
Индукциското претходно загревање може да ја забави стапката на ладење по заварувањето. Поволно е да се избега од дифузниот водород во металот на заварот и да се избегнат пукнатини предизвикани од водород. Во исто време, го намалува заварувањето и нивото на стврднување на зоната погодена од топлина, се подобрува отпорноста на пукнатини на заварениот зглоб.
Индукциското претходно загревање може да го намали стресот при заварување. Температурната разлика (позната и како температурен градиент) помеѓу заварувачите во областа за заварување може да се намали со подеднакво локално или целосно индукционо претходно загревање. На овој начин, од една страна, се намалува напрегањето на заварувањето, од друга страна, се намалува стапката на напрегање на заварувањето, што е корисно за избегнување на пукнатини при заварување.
Индукциското претходно загревање може да го намали степенот на ограничување на заварените структури, особено е очигледно да се намали ограничувањето на Аголниот спој. Со зголемување на температурата на индукциското предзагревање, инциденцата на пукнатини се намалува.
Температурата на индукциското предзагревање и температурата на меѓуслојните слоеви (Забелешка: кога се врши повеќеслојно и повеќекратно заварување на заварот, најниската температура на предниот завар се нарекува меѓуслојна температура кога се заварува пост-заварувањето. За материјали за кои е потребно индукционо заварување , кога е потребно повеќеслојно заварување, температурата на меѓуслојот треба да биде еднаква или малку повисока од температурата на индукциското претходно загревање.
Дополнително, униформноста на температурата на индукциското предзагревање во насока на дебелината на челичната плоча и во областа на заварувањето има важен ефект врз намалувањето на стресот на заварувањето. Ширината на локалното индукционо претходно загревање треба да се одреди според ограничувањата на заварувачот, генерално три пати поголема од дебелината на ѕидот околу зоната на заварување и не помала од 150-200 mm. Ако индукциското претходно загревање не е униформно, не само што нема да го намали стресот на заварувањето туку ќе го зголеми стресот на заварувањето.
Како да се најде соодветно решение за индукциско предзагревање?
При изборот на соодветна опрема за индукциско претходно загревање, главно земете ги во предвид следните аспекти:
Обликот и големината на загреаното работно парче.: Големо работно парче, материјал од шипки, цврст материјал, треба да се избере релативна моќност, опрема за индукциско греење со ниска фреквенција; Ако работното парче е мало, цевка, плоча, запчаник итн., треба да се избере индукционата опрема за предзагревање со мала релативна моќност и висока фреквенција.
Длабочината и површината што треба да се загрее: Длабока длабочина на греење, голема површина, целокупно греење, треба да избере голема моќност, опрема за индукционо греење со ниска фреквенција; Мала длабочина на греење, мала површина, локално греење, избор на релативно мала моќност, опрема за предгреење со индукција со висока фреквенција.
Потребна брзина на загревање: Ако брзината на греење е голема, треба да се избере опремата за индукциско греење со релативно голема моќност и релативно висока фреквенција.
Континуирано работно време на опремата: Континуираното работно време е долго, релативно изберете малку поголема опрема за предзагревање со индукција на моќност.
Растојание помеѓу индукциската грејна глава и индукциската машина: Долгото поврзување, дури и употребата на кабелска врска со водено ладење, треба да биде релативно голема машина за индукциско загревање.
Индукциско греење: како функционира?
Индукциски системи за греење користете бесконтактно греење. Тие индуцираат топлина електромагнетно наместо да користат грејни елементи во контакт со дел за да ја спроведат топлината, како што е и отпорното греење. Индукциското греење повеќе делува како микробранова печка - апаратот останува ладен додека храната се готви одвнатре.
Во индустриски пример на индукција греење, топлината се индуцира во делот со негово ставање во високофреквентно магнетно поле. Магнетното поле создава вртложни струи во внатрешноста на делот, возбудувајќи ги молекулите на делот и генерирајќи топлина. Бидејќи загревањето се случува малку под металната површина, не се троши топлина.
Сличноста на индукциското греење со отпорното греење е тоа што е потребна спроводливост за загревање низ делот или делот. Единствената разлика е изворот на топлина и температурите на алатот. Процесот на индукција се загрева во делот, а процесот на отпор се загрева на површината на делот. Длабочината на загревање зависи од фреквенцијата. Високите фреквенции (на пр. 50 kHz) се загреваат блиску до површината, додека ниската фреквенција (на пример, 60 Hz) продира подлабоко во делот, поставувајќи го изворот на греење длабочина до 3 mm, што овозможува загревање на подебелите делови. Индукцискиот калем не се загрева бидејќи проводникот е голем за струјата што се носи. Со други зборови, серпентина не треба да се загрева за да го загрее работното парче.
Компоненти на индукцискиот систем за греење
Индукциските системи за греење можат да се ладат со воздушно или течно ладење, во зависност од барањата за примена. Клучна компонента заедничка за двата системи е индукцискиот калем што се користи за генерирање топлина во делот.
Систем со воздушно ладење. Типичен систем со воздушно ладење се состои од извор на енергија, индукциско ќебе и поврзани кабли. Индукциското ќебе се состои од индукциона намотка опкружена со изолација и зашиена во високотемпературна, заменлива кевларска чаура.
Овој тип на индукциски систем може да вклучува контролер за следење и автоматска контрола на температурата. Системот што не е опремен со контролер бара употреба на индикатор за температура. Системот може да вклучува и далечински прекинувач за вклучување-исклучување. Системите со воздушно ладење може да се користат за апликации до 400 степени F, што го означува како систем само за претходно загревање.
Систем со течно ладење. Бидејќи течноста се лади поефикасно од воздухот, овој тип на индукциски систем за греење е погоден за апликации кои бараат повисоки температури, како што е претходно загревање на висока температура и ослободување од стрес. Главните разлики од системот со воздушно ладење се додавањето на ладилник за вода и употребата на флексибилно црево со течно ладење во кое се наоѓа индукцискиот калем. Системите со течно ладење, исто така, генерално користат регулатор на температура и вграден рекордер за температура, особено важни компоненти во апликациите за ослободување од стрес.
Типичната постапка за ослободување од стрес бара чекор до 600 до 800 степени F, проследено со рампа или контролирано зголемување на температурата до температура на натопување од приближно 1,250 степени. По некое време на задржување, делот се лади со контролно на помеѓу 600 и 800 степени. Снимачот на температурата собира податоци за вистинскиот температурен профил на делот врз основа на влез на термоспој, услов за обезбедување на квалитет за апликации за ослободување од стрес. Видот на работата и важечкиот код ја одредуваат вистинската процедура.
Предности на индукциското греење
Индукциското греење нуди бројни придобивки, вклучувајќи добра униформност и квалитет на топлина, намалено време на циклус и долготрајни потрошни материјали. Индукциското греење е исто така безбедно, сигурно, лесно за користење, економично и разноврсно.
Униформност и квалитет. Индукциското греење не е особено чувствително на поставување или растојание на серпентина. Општо земено, намотките треба да бидат рамномерно распоредени и центрирани на заварениот спој. На вака опремените системи, регулаторот на температурата може да ја утврди потребата за моќност на аналоген начин, обезбедувајќи доволно енергија за одржување на температурниот профил. Изворот на енергија обезбедува енергија во текот на целиот процес.
Време на циклус. Индукцискиот метод на претходно загревање и ослободување од стрес обезбедува релативно брзо време до температура. На подебели апликации, како што се линиите за пареа под висок притисок, индукциското греење може да намали два часа од времето на циклусот. Можно е да се намали времето на циклусот од контролната температура до температурата на натопување.
Потрошен материјал. Изолацијата што се користи при индукциското греење лесно се прицврстува на работните парчиња и може повторно да се користи многу пати. Покрај тоа, индукциските намотки се робусни и не бараат кревка жица или керамички материјали. Исто така, бидејќи индукциските намотки и конектори не работат на високи температури, тие не се предмет на деградација.
Леснотија на користење. Главната придобивка од индукциското претходно загревање и ослободувањето од стрес е неговата едноставност. Изолацијата и каблите се едноставни за монтирање, обично трае помалку од 15 минути. Во некои случаи, како да се користи индукциската опрема може да се научи за еден ден.
Ефикасност на моќност. Изворот на енергија на инвертерот е ефикасен 92 проценти, што е критична предност во ера на вртоглаво зголемени трошоци за енергија. Дополнително, процесот на индукциско загревање е повеќе од 80 проценти ефикасен. Што се однесува до влезната моќност, процесот на индукција бара само линија од 40 засилувачи за 25 kW моќност.
Безбедност Предзагревањето и ослободувањето од стрес преку методот на индукција е погодно за работниците. Индукциското греење не бара топли грејни елементи и конектори. Многу малку честички во воздухот се поврзани со изолационите ќебиња, а самата изолација не е изложена на температури повисоки од 1,800 степени, што може да предизвика распаѓање на изолацијата во прашина што работниците можат да ја вдишат.
Доверливост. Еден од најважните фактори кои влијаат на продуктивноста во ослободувањето од стресот е непрекинат циклус. Во повеќето случаи, прекинот на циклусот значи дека термичката обработка ќе треба да се повтори, што е значајно кога термичкиот циклус може да потрае еден ден за да се заврши. Компонентите на индукцискиот систем за греење прават прекини на циклусот малку веројатни. Кабелот за индукција е едноставен, што ја прави помала веројатност да не успее. Исто така, не се користат контактори за контрола на влезот на топлина во делот.
Разновидност. Покрај користењето индукциски системи за греење за претходно загревање и ослободување од стресот на цевката, корисниците го адаптираа процесот за велдолет, колена, вентили и други делови. Еден од аспектите на индукциското греење што го прави привлечен за сложени форми е можноста за прилагодување на намотките за време на процесот на загревање за да се сместат уникатни делови и ладилници. Операторот може да го започне процесот, да ги одреди ефектите од процесот на загревање во реално време и да ја измени позицијата на серпентина за да го промени резултатот. Индукциските кабли може да се поместуваат без да се чека воздушно ладење на крајот од циклусот.
Индукциско загревање пред апликации за заварување
Оваа технологија се покажа на голем број проекти, вклучувајќи нафтоводи и гасоводи, изградба на тешка опрема и одржување и поправка на опрема за рударство.
Нафтовод. Потребна е операција за одржување на нафтоводот во Северна Америка за да се загрее цевката пред да се заварат чаурите за поправка на опкружувањето или фитинзите на 48-инчниот нафтоводот. обемот. Додека работниците можеа да направат многу поправки без да мора да го запрат протокот на масло или да го испуштаат од цевката, присуството на самата сурова сурова ја отежнуваше ефикасноста на заварувањето бидејќи теченото масло ја апсорбира топлината. Пропанските факели бараа постојан прекин на заварувањето за да се одржи топлината, а отпорното загревање - додека обезбедува континуирана топлина - честопати не можеше да ги исполни потребните температури на заварувањето.
Работниците користеа два системи од 25 kW со паралелни ќебиња за да добијат температура за предзагревање од 125 степени при поправките на обвивките. Како резултат на тоа, тие го намалија времето на циклус од осум на 12 часа на четири часа по заварување со обем.
Предзагревањето за поправка на STOPPLE фитингот (Т спој со вентил) беше уште поголем предизвик поради поголемата дебелина на ѕидот на фитингот. Меѓутоа, со индукциско греење, компанијата користеше четири системи од 25 kW со паралелно поставување на ќебе. Тие користеа два системи на секоја страна од Т. Еден систем се користеше на главната линија за претходно загревање на маслото, а вториот се користеше за претходно загревање на Т на периферниот заварен спој. Температурата на предзагревање беше 125 степени. Ова го намали времето на заварување од 12 на 18 часа на седум часа по обем на заварување.
Гасовод за природен гас. Проектот за изградба на цевковод за природен гас подразбира изградба на цевковод со дијаметар од 36 инчи и дебелина од 0.633 инчи од Алберта, Канада, до Чикаго. На еден дел од овој гасовод, изведувачот на заварувањето користел два извори на енергија од 25 kW монтирани на трактор со индукциски ќебиња прикачени на стрелите за брзина и удобност. Изворите на енергија претходно ги загреваа двете страни на спојката на цевката. Критични за овој процес беа брзината и сигурната контрола на температурата. Како што се зголемува содржината на легура во материјалите за да се намали тежината и времето на заварување, како и да се зголеми делотниот век, контролирањето на температурите на предзагревањето станува покритично. За оваа апликација за индукциско загревање потребни беа помалку од три минути за да се добие температурата на претходно загревање од 250 степени.
Тешка опрема. Производителот на тешка опрема често ги заварувал забите на адаптерот на рабовите на корпата за натоварувач. Склопот заварен со лепење беше преместен напред-назад во голема печка, барајќи од операторот за заварување да чека додека делот постојано се загрева. Производителот се одлучи да се обиде со индукциско греење за претходно да го загрее склопот за да спречи движење на производот.
Материјалот беше дебел 4 инчи со висока потребна температура за предзагревање поради содржината на легура. Прилагодени индукциски ќебиња беа развиени за да ги задоволат барањата за апликација. Дизајнот на изолација и намотка обезбеди дополнителна придобивка од заштита на операторот од зрачената топлина на делот. Генерално, операциите беа значително поефикасни, намалувајќи го времето на заварување и одржувајќи ја температурата во текот на целиот процес на заварување.
Рударска опрема. Еден рудник имал проблеми со ладно пукање и неефикасно загревање користејќи грејачи на пропан во своите операции за поправка на рударска опрема. Операторите за заварување мораа често да отстрануваат конвенционално изолационо ќебе од дебелиот дел за да нанесат топлина и да го одржат делот на правилна температура.
Индукциското претходно загреано ќебе ја одржува температурата на работ на корпата за време на прицврстувањето на забите.
Рудникот избра да се обиде со индукциско загревање користејќи рамни ќебиња со воздушно ладење за претходно загревање на деловите пред заварување. Процесот на индукција брзо примени топлина на делот. Исто така, може да се користи постојано за време на процесот на заварување. Времето за поправка на заварот е намалено за 50 проценти. Дополнително, изворот на енергија беше опремен со контролер на температурата за да го задржи делот на целната температура. Ова речиси ја елиминираше преработката предизвикана од ладно пукање.
Електрана. Градител на електрична централа градел постројка за напојување со природен гас во Калифорнија. Производителите на котли и цевководите доживеаја доцнење во изградбата поради методите за предзагревање и ослободување од стрес што ги користеа на линиите за пареа на централата. Компанијата воведе технологија за индукциско греење во обид да ја зголеми ефикасноста, особено за работа на средни до големи линии на пареа, бидејќи овие парчиња бараат најмногу време за термичка обработка што е потребно на работното место.
Едноставноста на обвиткување на индукциските ќебиња околу сложени форми, како на пример во оваа електрана на природен гас, може да го намали времето на термичка обработка.
На типичен 16-ин. weldolet со 2-во. дебелината на ѕидот, индукциското загревање можеше да намали два часа од времето до температура (600 степени) и уште еден час за да достигне температура на киснење (600 степени до 1,350 степени) за ослободување од стресот.
