氫致開(kāi)裂是焊接行業(yè)的一個(gè)重要問(wèn)題
焊縫中氫的存在會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量和生產(chǎn)率問(wèn)題，包括導(dǎo)致氫致開(kāi)裂的基體和焊縫金屬的微觀結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力。
發(fā)生氫致開(kāi)裂（也稱為冷開(kāi)裂或氫輔助開(kāi)裂），必須存在幾個(gè)因素。這些包括易裂紋的微觀結(jié)構(gòu)、殘余應(yīng)力的存在和氫的存在。一般來(lái)說(shuō)，氫致開(kāi)裂的敏感性隨著母材強(qiáng)度的增加而增加。
氫氣可以多種方式進(jìn)入熔池。大多數(shù)情況下，在焊接過(guò)程中吸收的氫以水分的形式存在，這可能來(lái)自大氣中的濕氣或來(lái)自以軋制氧化皮、油脂、油、油漆或其他涂層形式存在的基材。焊接填充金屬也可以是氫的來(lái)源。
氫氣在引入液態(tài)焊池時(shí)非常容易流動(dòng)，尤其是在高溫下，并且其中大部分能夠擴(kuò)散到大氣中。然而，一旦焊縫冷卻，氫氣就更難逸出。捕獲的氫傾向于聚集在晶界和熱影響區(qū) (HAZ)。隨著時(shí)間的推移，氫會(huì)在這些區(qū)域聚集并產(chǎn)生應(yīng)力。在某些情況下，足以導(dǎo)致氫致開(kāi)裂。
因?yàn)闅渲麻_(kāi)裂是一種焊接缺陷，可能需要昂貴的維修和返工。如果在關(guān)鍵應(yīng)用中發(fā)生，可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的焊接失效。因此采取措施控制和減少焊接過(guò)程中氫的存在非常重要。這可以通過(guò)使用低氫填充金屬、改善焊前和焊后加熱以及準(zhǔn)確保持層間溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
使用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和焊后熱處理是減少氫致開(kāi)裂的關(guān)鍵方法。
預(yù)熱可以去除基材中殘留的水分，否則這些水分會(huì)成為氫的來(lái)源，并且有助于在焊接完成后減慢冷卻速度，從而使氫有更多時(shí)間從焊縫中擴(kuò)散出來(lái)。同樣，焊后提高焊件的溫度也有助于減少殘余氫。
雖然氧燃料或丙烷火炬通常用于焊前和層間加熱，電阻機(jī)或烤箱通常用于焊后熱處理，但這種設(shè)備可能會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。它們不是確保整個(gè)焊接區(qū)域均勻加熱的理想選擇，導(dǎo)致區(qū)域可能以不受控制或不一致的速率加熱和冷卻。手電筒還可能對(duì)操作員的舒適度和安全性造成問(wèn)題。
預(yù)熱、道間和焊后熱處理的另一種選擇是感應(yīng)加熱，它提供了許多好處。感應(yīng)加熱無(wú)明火；它節(jié)省了使用燃料氣體的費(fèi)用和存儲(chǔ)麻煩，并確保更一致的溫度。
感應(yīng)加熱的好處
零件的預(yù)熱和應(yīng)力消除可能帶來(lái)許多挑戰(zhàn)。不同的應(yīng)用需要不同的熱量輸入—從預(yù)熱到焊后熱處理—并且零件的尺寸和形狀各不相同。此外，零件可能位于車間或現(xiàn)場(chǎng)。
感應(yīng)加熱通過(guò)提供滿足各種加熱要求的靈活性來(lái)幫助解決這些挑戰(zhàn)。此外，感應(yīng)加熱方法通常還提供快速設(shè)置和舒適的工作環(huán)境。
感應(yīng)加熱將在整個(gè)零件中產(chǎn)生最佳的氫擴(kuò)散和均勻加熱。這也是一種安全、可靠的方法，可以提供比其他加熱方法更快的升溫時(shí)間。
在感應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)將零件放置在由液體或空氣冷卻的感應(yīng)加熱電纜或毯子產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，以電磁方式感應(yīng)熱量。磁場(chǎng)在零件內(nèi)部產(chǎn)生渦流，激發(fā)零件的分子并從零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量。
使感應(yīng)加熱成為一個(gè)好的選擇的關(guān)鍵因素是控制。操作員控制升溫速度、層間溫度和焊后浸泡或應(yīng)力消除到精確的參數(shù)。這可以控制冷卻—有助于確保 熱影響區(qū)和焊縫保持所需的機(jī)械性能—同時(shí)有助于去除擴(kuò)散氫。
青島海越機(jī)電的感應(yīng)加熱設(shè)備專為建筑和管道應(yīng)用中的現(xiàn)場(chǎng)焊接預(yù)熱而設(shè)計(jì)，提供易于使用的焊接接頭預(yù)熱，并且比明火或電阻方法快、安全且便宜。
