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中频感应加热电源与焊接工艺的相互影响

2020-01-11

    中频感应加热电源与焊接工艺的相互影响:


    在管道和压力容器的焊前预热和焊后热处理工艺中,采用中频感应加热电源取代火焰或电热片具有加热速度快、能量利用率高、加热成本低等优势。然而在焊前预热工艺中,经常会遇到需要一边焊接一边加热的工况,因而需要分析焊接工艺和感应加热工艺之间的相互影响。通常感应线圈内通过的是中高频交流电,感应线圈内产生同频率的交变磁场。从理论上说,中高频交变磁场的频率较高,对直流埋弧焊电弧的形态几乎不产生影响。


    中频感应加热电源加热工件本身就有退磁的效果,在加热过程中和加热以后不会对工件产生磁化,因此不影响工件的后续焊接。最后中频感应加热电源产生的交变磁场,在工艺设计不合适的条件下会形成一定程度的电磁辐射泄漏,但该电磁辐射强度随距离呈指数下降,在距离感应线圈半米的位置其电磁辐射,已经几乎与普通家电产品的相当。如果工艺设计合理,则95%以上的能量会集中于被加热的工件,电磁泄漏可以忽略不计。因此,设计合理的电磁感应工艺对于窄间隙埋弧焊机头几乎没有电磁影响。


    其次,焊接工艺对感应加热工艺的影响。焊接过程中电弧的强弧光和焊接飞溅会对感应电缆造成热伤害,电缆温度过高则会影响感应加热效率。埋弧焊接工艺无可见弧光和焊接飞溅,焊接过程中感应电缆的热损伤可忽略。在焊后热处理过程中,需要考虑工件的高温对电缆寿命的影响。通常电缆的绝缘层采用高分子材料制备,对高温极为敏感,一般电缆自身的温度超过200℃后绝缘层即被破坏,电缆的载流能力迅速下降,同时感应输出功率也急剧下降。因此电缆的耐高温性能对电磁感应加热极为关键。


    最后,焊接过程中也有可能出现焊接设备对感应电缆的机械损伤。中频感应加热电源电缆一旦出现大变形、折弯、局部破损等机械损伤,需要及时更换,否则会在感应加热时,因为断裂处电阻增大产热导致电缆温度剧升。


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