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电磁感应加热与焊接工艺相互之间有什么影响?

在管道和压力容器的焊接前和焊接后热处理(除氢,消除应力退火等)过程中,使用电磁感应加热代替火焰或电加热板的优点是:加热速度快、能源利用率高、加热成本低。然而,在预焊接预热过程中,经常遇到在焊接时需要加热的工况,因此需要分析焊接过程与感应加热过程之间的相互作用。以窄缝埋弧焊为例,首先分析了感应加热工艺对焊接工艺的影响。


通常,感应线圈通过中高频交流电(5-30kHz,具有自动频率跟踪功能的感应加热电源),并且在感应线圈中产生相同频率的交变磁场。从理论上讲,高频交变磁场的频率较高,对直流埋弧焊电弧的形状几乎没有影响。 实验结果表明,电磁感应加热对SAW和MMA的起弧,焊接和起弧过程没有影响,对TIG的焊接和起弧也没有影响。但是它对使用高频振荡的TIG起弧过程有影响,在一定程度上降低起弧的成功率。


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然而,在以上三个焊接过程中,未发现焊接电弧的磁偏。另外,工件本身的中高频交流磁场加热具有消磁作用。在加热期间和加热之后,工件不会被磁化,因此不会影响随后的工件焊接。在工艺设计不当的情况下,电磁感应加热线圈产生的交变磁场会引起一定程度的电磁辐射泄漏,但这种电磁辐射的强度会随着距离的增加而呈指数下降,其电磁辐射为半米 远离感应线圈。与普通家用电器几乎相同。如果工艺设计合理,则超过95%的能量将集中在加热的工件上,并且电磁泄漏可以忽略不计。因此,设计合理的电磁感应过程几乎不会对窄间隙埋弧焊头产生电磁影响。


其次,焊接工艺对感应加热工艺的影响。在焊接过程中,强烈的电弧光和焊接飞溅会导致感应电缆热损坏。如果电缆温度过高,则会影响感应加热效率。埋弧焊过程中没有可见的电弧光和焊接飞溅,可以忽略感应电缆在焊接过程中的热损伤。在焊后热处理过程中,有必要考虑工件高温对电缆寿命的影响。通常,电缆的绝缘层由对高温敏感的聚合物材料制成。通常,当电缆的温度超过200°C时,电缆的绝缘层将被破坏,电缆的载流能力将迅速下降,并且感应的输出功率也会急剧下降。因此,电缆的高温电阻对于电磁感应加热至关重要。 为此,青岛海悦机电科技有限公司开发了耐风冷,耐高温的合金电缆,可长期承受450℃,短期可承受550℃。


另外,也可以采用在工件和电缆之间设置隔热层的方法。隔热层不仅可以隔离工件与电缆之间的传热,而且可以实现工件加热区的隔热,减少工件的热损失,提高能量的利用效率。焊接过程还会对感应电缆造成机械损坏。电缆一旦发生机械变形,变形,弯曲,局部破损等机械损伤,应及时更换,否则电缆的温度会因感应时断裂时电阻产生的热量增加而急剧上升、加热。


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