金屬在焊接過程中,焊縫熔池金屬從液態(tài)冷凝到室溫,焊縫附近的基體金屬被加熱到接近熔化溫度,因此,在焊縫及其鄰近的基體金屬中存在晶粒粗大的魏氏組織。在冷卻過程中還產(chǎn)生很大的熱應力和組織應力,所以重要的焊接構(gòu)件都要采用中頻透熱爐進行回火或退火處理,以消除上述缺點。
厚壁鋼管的焊縫采用中頻局部感應加熱進行回火或退火,可以有效地消除焊接應力,改善焊縫組織。對于小批量生產(chǎn)的鋼管焊接件,采用無導磁體的軟感應器更為適合。軟感應器的線圈導體可以用軟的電纜,在電纜表面繞上兩層玻璃絲帶或?qū)㈦娎|裝在膠皮管里,在線圈與鋼管之間墊上硅酸鋁纖維氈,這種軟感應器的通用性很大,可根據(jù)鋼管尺寸的不同而改變。這種無導磁體的軟感應器一般線圈匝數(shù)較少,磁化電流很大、感應器的端電壓較低,有時需用降壓變壓器供電,降壓變壓器的次級應該有較大的調(diào)節(jié)范圍。
消除焊縫的內(nèi)應力,在爐子中的回火溫度為280℃左右,保溫時間9-10h,用中頻感應加熱回火,其加熱速度快,達到50-100℃/min,沒有保溫時間。中頻感應加熱回火后的沖擊值較爐內(nèi)回火的沖擊值高,說明殘余應力較少,關鍵在于用中頻感應加熱回火須將回火溫度提高到450-550℃。
對于批量生產(chǎn)的焊接鋼管,其焊縫采用中頻感應加熱處理時,感應器的線圈使用純銅管繞制,并具有導磁體,這樣整體的感應器使用起來很方便。如石油鉆桿對接后焊縫的回火使用的中頻感應器,線圈用矩形純銅管12mmx9mmx2mm繞制,5層排列,共計60匝,線圈內(nèi)徑φ250mm,外徑φ370mm,長為180mm,線圈周圍有導磁體。當加熱鉆桿直徑為141.3mm時,電壓380V,電流500-700A;加熱鉆桿直徑114.3mm時,電壓380V,電流600-800A,升溫速度為120-300℃/min。