金屬在焊接過(guò)程中,焊縫熔池金屬?gòu)囊簯B(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(guò)程中還產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,所以重要的焊接構(gòu)件都要采用中頻透熱爐進(jìn)行回火或退火處理,以消除上述缺點(diǎn)。
厚壁鋼管的焊縫采用中頻局部感應(yīng)加熱進(jìn)行回火或退火,可以有效地消除焊接應(yīng)力,改善焊縫組織。對(duì)于小批量生產(chǎn)的鋼管焊接件,采用無(wú)導(dǎo)磁體的軟感應(yīng)器更為適合。軟感應(yīng)器的線圈導(dǎo)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(yīng)器的通用性很大,可根據(jù)鋼管尺寸的不同而改變。這種無(wú)導(dǎo)磁體的軟感應(yīng)器一般線圈匝數(shù)較少,磁化電流很大、感應(yīng)器的端電壓較低,有時(shí)需用降壓變壓器供電,降壓變壓器的次級(jí)應(yīng)該有較大的調(diào)節(jié)范圍。
消除焊縫的內(nèi)應(yīng)力,在爐子中的回火溫度為280℃左右,保溫時(shí)間9-10h,用中頻感應(yīng)加熱回火,其加熱速度快,達(dá)到50-100℃/min,沒(méi)有保溫時(shí)間。中頻感應(yīng)加熱回火后的沖擊值較爐內(nèi)回火的沖擊值高,說(shuō)明殘余應(yīng)力較少,關(guān)鍵在于用中頻感應(yīng)加熱回火須將回火溫度提高到450-550℃。
對(duì)于批量生產(chǎn)的焊接鋼管,其焊縫采用中頻感應(yīng)加熱處理時(shí),感應(yīng)器的線圈使用純銅管繞制,并具有導(dǎo)磁體,這樣整體的感應(yīng)器使用起來(lái)很方便。如石油鉆桿對(duì)接后焊縫的回火使用的中頻感應(yīng)器,線圈用矩形純銅管12mmx9mmx2mm繞制,5層排列,共計(jì)60匝,線圈內(nèi)徑φ250mm,外徑φ370mm,長(zhǎng)為180mm,線圈周?chē)袑?dǎo)磁體。當(dāng)加熱鉆桿直徑為141.3mm時(shí),電壓380V,電流500-700A;加熱鉆桿直徑114.3mm時(shí),電壓380V,電流600-800A,升溫速度為120-300℃/min。