Obróbka cieplna przed i po spawaniu to ważne procesy spawania stali o wysokiej wytrzymałości lub stali o wysokiej twardości, takich jak te stosowane w głowicach wiertniczych do górnictwa tunelowego. Procesy te pomagają zapobiegać pękaniu, poprawiają wytrzymałość i łagodzą naprężenia szczątkowe w spoinie i strefie wpływu ciepła (HAZ).
Obróbka cieplna przed spawaniem polega na podgrzaniu spoiny i przylegającego metalu nieszlachetnego do minimalnej temperatury przed spawaniem i utrzymywaniu tej temperatury aż do zakończenia spawania. Zmniejsza to szybkość chłodzenia spoiny i SWC oraz minimalizuje tworzenie się kruchego, hartowanego martenzytu. Temperatura podgrzewania wstępnego zależy od rodzaju i grubości stali, procesu spawania i metalu dodatkowego. Na przykład, według tego źródła, Bisalloy 80 wymaga podgrzewania wstępnego do 550°C, podczas gdy stal trudnościeralna G500 wymaga podgrzewania wstępnego do 370°C.
Obróbka cieplna po spawaniu to kontrolowana metoda obróbki cieplnej, która ponownie nagrzewa spawane elementy do temperatury niższej niż ich krytyczna temperatura przemiany (znana jako AC1). Odbywa się to po zakończeniu spawania i zwykle polega na utrzymaniu temperatury przez określony czas, a następnie powolnym ochłodzeniu. Proces ten zmienia hartowany martenzyt w martenzyt odpuszczony, który jest twardszą i bardziej pożądaną strukturą. Obniża również twardość do wymaganego poziomu i łagodzi naprężenia hartownicze. Temperatura i czas obróbki cieplnej po spawaniu zależą od pożądanych właściwości i specyfikacji spawanych elementów. Na przykład według tego źródła obróbka cieplna stali niskostopowych po spawaniu może wynosić od 550°C do 700°C i od 30 minut do 2 godzin.
Zalety stosowania chłodzonej powietrzem elektromagnetycznej maszyny nagrzewającej indukcyjnej do obróbki cieplnej przed i po spawaniu:
- Jest szybsza i bardziej wydajna niż inne metody, takie jak ogrzewanie oporowe lub otwarty ogień. Może osiągnąć docelową temperaturę w ciągu kilku minut, a nie godzin i utrzymać stałe ciepło w całej części.
- Jest bezpieczniejsza i bardziej przyjazna dla środowiska niż inne metody, ponieważ nie wytwarza płomieni, oparów ani hałasu. Zmniejsza także ryzyko oparzeń, pożarów i eksplozji.
- Jest łatwiejsza i bardziej elastyczna w użyciu niż inne metody, ponieważ nie wymaga żadnych chłodnic, płynu chłodzącego ani podkładek ceramicznych. Może pasować do niemal każdego zastosowania wstępnego podgrzewania indukcyjnego z kablami lub kocami chłodzonymi powietrzem, które można ułożyć lub owinąć na części lub wokół niej.
- Jest bardziej niezawodna i opłacalna niż inne metody, ponieważ ma niższe koszty operacyjne i koszty materiałów eksploatacyjnych. Ma również dłuższą żywotność i mniejsze wymagania konserwacyjne.
