Co to?
Obróbka cieplna po spawaniu (PWHT) konstrukcji stalowych to proces polegający na ponownym nagrzaniu złączy spawanych do określonej temperatury i utrzymaniu ich przez określony czas. Celem PWHT jest poprawa właściwości mechanicznych i zmniejszenie naprężeń szczątkowych spoiny i strefy wpływu ciepła (SWC). PWHT może również zapobiegać pękaniu wywołanemu wodorem (HIC), które jest rodzajem kruchego pękania, które może wystąpić w stalach o wysokiej wytrzymałości ze względu na obecność wodoru, naprężenia i podatną mikrostrukturę.
Istnieją różne rodzaje PWHT, takie jak odprężanie, normalizowanie, odpuszczanie i wyżarzanie. Wybór PWHT zależy od rodzaju materiału, grubości, procedury spawania i warunków eksploatacji konstrukcji stalowej. Parametry PWHT, takie jak temperatura, czas, szybkość nagrzewania i szybkość chłodzenia, są zwykle określone przez kody i standardy, takie jak ASME, AWS, API itp.
Zastosowanie nagrzewania indukcyjnego do obróbki cieplnej po spawaniu (PWHT) konstrukcji stalowych
Ogrzewanie indukcyjne to metoda nanoszenia PWHT na konstrukcje stalowe z wykorzystaniem indukcji elektromagnetycznej. Nagrzewanie indukcyjne może zapewnić szybkie, równomierne i kontrolowane nagrzewanie spoiny i SWC, bez konieczności bezpośredniego kontaktu lub spalania. Ogrzewanie indukcyjne może również zmniejszyć zużycie energii, wpływ na środowisko i zagrożenia bezpieczeństwa w porównaniu z innymi metodami PWHT.
Nagrzewanie indukcyjne PWHT można wykonać przy użyciu różnego rodzaju sprzętu, np. cewek, koców czy podkładek, w zależności od kształtu i wielkości konstrukcji. Urządzenie podłączone jest do źródła prądu oraz regulatora temperatury, który reguluje cykl grzania według zadanych parametrów. Cykl nagrzewania składa się zazwyczaj z trzech etapów: narastania, wygrzewania i opadania. Etap narastania to okres, w którym temperatura konstrukcji wzrasta od temperatury otoczenia do pożądanej temperatury utrzymywania. Etap namaczania to okres, w którym temperatura konstrukcji utrzymuje się na poziomie temperatury przetrzymywania. Etap hamowania to okres czasu, w którym temperatura konstrukcji spada z temperatury utrzymywania do temperatury otoczenia.
Nagrzewanie indukcyjne PWHT może oferować kilka zalet w porównaniu z innymi metodami PWHT, takimi jak:
- Szybsze tempo ogrzewania i chłodzenia, co może skrócić całkowity czas i koszt PWHT.
- Bardziej równomierne ogrzewanie i chłodzenie, które może poprawić jakość i konsystencję spoiny oraz SWC.
- Mniejsze zniekształcenia i skurcze, które mogą zachować dokładność wymiarową i wyrównanie konstrukcji.
- Mniejsze utlenianie i osadzanie się kamienia, co może poprawić wykończenie powierzchni i odporność konstrukcji na korozję.
- Mniej hałasu i emisji, co może poprawić środowisko pracy i zapewnić zgodność z przepisami ochrony środowiska.
Nagrzewanie indukcyjne PWHT może również wiązać się z pewnymi ograniczeniami i wyzwaniami, takimi jak:
- Zapotrzebowanie na specjalistyczny sprzęt i wykwalifikowanych operatorów może zwiększyć początkowe koszty inwestycji i szkoleń.
