Maschine zur Wärmebehandlung nach dem Schweißen - Spezifikation

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist ein wesentlicher Bestandteil der Schweiß- und Fertigungsindustrie. Die PWHT trägt zur Härtung des Metalls bei, indem sie Eigenspannungen abbaut und so das Risiko von Sprödbruch, Korrosion und Spannungsrissen verringert.

Die Druckwasserhärtung wird häufig von Fertigungsvorschriften und -normen für Bauteile aus Kohlenstoffstahl gefordert, obwohl eine lokale überkritische Druckwasserhärtung oberhalb der kritischen Umwandlungstemperatur zu unerwünschten Temperaturgradienten über die Dicke hinweg führen würde.

Temperaturbereich

PWHT (Post Weld Heat Treatment) ist ein Verfahren, bei dem Metall erhitzt und für eine bestimmte Zeit getränkt wird, um die durch das Schweißen verursachten inneren Spannungen abzubauen, die andernfalls zu Rissen, Ermüdung oder Spannungsrisskorrosion im Material führen könnten. PWHT wird häufig in Bauvorschriften gefordert und trägt dazu bei, die Anforderungen für bestimmte Stahlsorten oder -dicken zu erfüllen.

Libratherm bietet Einzel- und Multizonen-PID-Rampen-Weichenregler zur präzisen Regelung des PWHT-Prozesses. Beide Regler akzeptieren sowohl geerdete als auch ungeerdete Thermoelemente direkt und liefern analoge/SSR-Ausgänge mit PID-Regelung für Rampen-, Soak- und Kühlstufen, um präzise Heizraten zu erzielen. Sie können einzeln oder im Kaskadenmodus (Master-Slave) betrieben werden; außerdem ermöglicht eine optionale MODBUS-über-RS-485-Schnittstelle den Zugang zu SCADA-, SPS- oder Datenerfassungssystemen.

Die erforderlichen Durchwärmzeiten für verschiedene Stähle und Schweißverfahren variieren beträchtlich, z. B. erfordert das Widerstandsschweißen andere Durchwärmzeiten als das Lichtbogenschweißen; und diese Durchwärmzeit hängt auch von Faktoren wie der gewünschten Lebensdauer und dem wahrscheinlichen Versagensmechanismus der Schweißnähte ab. Bei längerer Erwärmung auf diese Temperatur werden WEZ und Schweißnähte Teil des so genannten Durchwärmungsbandes oder Temperaturgradienten-Kontrollbandes - ob axial oder entlang der Rohrdicke.

Heizzeit

Die PWHT kann die mechanischen Eigenschaften von Baustählen erheblich verbessern, indem sie die Härte verringert und die Duktilität erhöht, schweißbedingte Spannungen abbaut, vor Korrosion schützt und die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Strukturen erhöht. Leider erfordert die Wärmebehandlung jedoch eine spezielle Ausrüstung und qualifiziertes Personal, deren Kosten zusammen mit den daraus resultierenden Verzögerungen steigen können.

Der Zeitpunkt der PWHT-Zyklen hängt vom Material und den Anforderungen ab und erfordert eine sorgfältige Abwägung der Temperaturtoleranzen, der Erwärmungsraten und der Temperaturdauer. Wird dieser Prozess nicht ordnungsgemäß gesteuert, kann es zu Verformungen, Versprödung und Übererweichung kommen, die sich katastrophal auf die Funktionalität einer Baugruppe auswirken können.

Die Erhitzungszeit ist entscheidend für das Erreichen eines akzeptablen PWHT-Niveaus und kann mit verschiedenen Typen von Induktionsmaschinen mit unterschiedlichen Leistungsstufen gesteuert werden. MSM unterhält derzeit drei PWHT-Öfen, die uns eine bessere Kontrolle ermöglichen und die Prozesse beschleunigen. Induktions-PWHT-Maschinen verfügen über Luftkühlungskreisläufe, um eine Überhitzung des Metalls zu verhindern, sowie über große LCD-Touchscreens, die die Bedienung vereinfachen; außerdem können sie bis zu sechs Temperaturkurven aufzeichnen und ausdrucken, was uns die Aufzeichnung und den Ausdruck von bis zu sechs Temperaturkurven erleichtert! Darüber hinaus können die Größe und Leistung der Heizelemente an die jeweiligen Teile angepasst werden, um den gewünschten Temperaturanforderungen gerecht zu werden.

Temperaturschreiber

Temperaturschreiber werden häufig von kommerziellen Einrichtungen verwendet, um Sendungen zu verfolgen, während Aquarien sie häufig einsetzen, um die Gesundheit ihrer Fische zu gewährleisten, die für ein gutes Wachstum sehr enge Temperaturbereiche benötigen. Wissenschaftler können Temperaturschreiber auch zur Überwachung von Fluss- und Bachtemperaturen einsetzen, um Umweltprobleme zu beurteilen.

Datenlogger gibt es in verschiedenen Formen und Größen, aber alle haben dieselbe grundlegende Funktion: Anschluss an Temperaturmessfühler zur Aufzeichnung von Daten auf Streifendiagrammen für die spätere Analyse. Die meisten modernen Datenlogger unterstützen sowohl Thermoelemente als auch Widerstands-Temperaturfühler und sind damit äußerst flexibel.

Temperaturschreiber müssen eine genaue Messung gewährleisten. Diese Informationen werden in der Regel entweder als "FS" oder "rdg" angezeigt, wobei "FS" für den gesamten Skalenfehler steht, während "rdg" die Ablesegenauigkeit angibt.

Es sollte auch überlegt werden, wie die Datenerfassung über einen längeren Zeitraum erfolgen soll und welcher Temperaturschreiber dazu in der Lage ist, da auf diese Weise im Laufe der Zeit große Mengen an Informationen gewonnen werden können. Es wäre ratsam, ein Gerät mit hoher Speicherkapazität zu wählen.

Vergewissern Sie sich, dass der Temperaturschreiber im Falle eines Stromausfalls die Erfassung neu starten kann, um Fehler während der Messung zu minimieren. Einige Modelle bieten diese Möglichkeit, andere nicht.

Kompensationskabel

Luftgekühlte PWHT-Maschinen sollten so gewählt werden, dass ihre Spulen während der Erwärmung nicht überhitzen. Im Allgemeinen gilt: Je größer und leistungsstärker ein erwärmtes Teil ist und umgekehrt, desto besser sollte diese Wahl sein.

Die Spannungsentlastung ist ein integraler Bestandteil von Teilen aus Kohlenstoffstahl, die während des Schweißens oder der Wärmebehandlung nach dem Schweißen hohen Spannungen ausgesetzt sein können, und kann die Verformung oder Rissbildung während des Betriebs verringern.

Der Dreifach-Kabelsatz besteht aus zwei Längen hitze- und ölbeständiger, flammwidriger (HOFR), doppelt isolierter Kupferkabel mit 300-A-Camlock-Steckern an einem Ende und einem Ausgleichskabel mit Thermoelement-Stecker und -Buchse am anderen Ende, um mehrere Heizelemente an einen Steuerausgang einer Wärmebehandlungseinheit anzuschließen und so eine genaue zonenweise Temperaturregelung zu ermöglichen.