Post Weld lämpökäsittely koneen erittely

Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely (PWHT) on olennainen osa hitsaus- ja valmistusteollisuutta. PWHT auttaa karkaisemaan metallia lieventämällä jäännösjännityksiä ja vähentää siten haurasmurtuman, korroosion ja jännityssäröjen riskiä.

Hiiliteräksen komponenttien valmistuskoodit ja -standardit edellyttävät usein PWHT:tä, vaikka paikallinen ylikriittinen PWHT kriittisen muuntumislämpötilan yläpuolella johtaisi epätoivottuihin lämpötilagradientteihin paksuuden läpivientilämpötiloissa.

Lämpötila-alue

PWHT (Post Weld Heat Treatment, hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely) on prosessi, jossa metallia kuumennetaan ja liotetaan tietyn ajan hitsauksen aiheuttamien sisäisten jännitysten lieventämiseksi, jotka muutoin saattaisivat aiheuttaa materiaalin halkeilua, väsymistä tai jännityskorroosiovaurioita. PWHT-käsittelyä vaaditaan usein rakennusmääräyksissä, ja se auttaa täyttämään tiettyjä teräslaatuja tai -paksuuksia koskevat vaatimukset.

Libratherm tarjoaa yhden ja usean vyöhykkeen PID Ramp Soak -ohjaimia PWHT-prosessin tarkkaan säätöön. Molemmat säätimet hyväksyvät suoraan sekä maadoitetut että maadoittamattomat termoparit ja tarjoavat analogiset/SSR-lähtötiedot PID-säätötoiminnolla ramppi-, liotus- ja jäähdytysvaiheita varten tarkkojen lämmitysnopeuksien saavuttamiseksi. Ne voivat toimia yksin tai kaskaditilassa (Master-Slave); lisäksi valinnainen MODBUS-rajapinta RS-485:n kautta mahdollistaa pääsyn SCADA-, PLC- tai tiedonkeruujärjestelmiin.

Eri terästen ja hitsausmenetelmien vaatimat liotusajat vaihtelevat huomattavasti, esimerkiksi vastushitsaus vaatii eri liotusaikoja kuin kaarihitsaus, ja liotusaika riippuu myös sellaisista tekijöistä kuin haluttu käyttöikä ja hitsauksen todennäköinen vikaantumismekanismi. Kun HAZ-kohdat ja hitsit kuumennetaan pitkään tähän lämpötilaan, niistä tulee osa niin sanottua liotuskaistaa tai lämpötilagradientin säätökaistaa - joko aksiaalisesti tai putken paksuutta pitkin.

Lämmitysaika

PWHT-menetelmällä voidaan parantaa merkittävästi rakenneterästen mekaanisia ominaisuuksia, vähentää kovuutta ja lisätä sitkeyttä samalla kun se lievittää hitsin aiheuttamia jännityksiä, suojaa korroosiolta ja lisää hitsattujen rakenteiden väsymiskestävyyttä. Valitettavasti lämpökäsittely vaatii kuitenkin erikoislaitteita ja ammattitaitoisia käyttäjiä, joiden kustannukset voivat kasvaa siitä aiheutuvien viivästysten myötä.

PWHT-syklien ajoitus vaihtelee materiaalin ja käyttötarpeiden mukaan, ja se edellyttää lämpötilatoleranssien, lämmitysnopeuksien ja lämpötiloissa oloaikojen huolellista harkintaa. Jos tätä prosessia ei hallita asianmukaisesti, seurauksena voi olla vääristymiä, karkaisun haurastumista ja ylipehmenemistä, mikä voi osoittautua katastrofaaliseksi kokoonpanon toiminnallisuuden kannalta.

Lämmitysaika on kriittinen tekijä hyväksyttävän PWHT-tason saavuttamisessa, ja sitä voidaan säätää käyttämällä erityyppisiä induktiokoneita eri tehotasoilla. MSM:llä on tällä hetkellä kolme PWHT-uunia, jotka antavat meille paremman hallinnan ja nopeuttavat prosesseja. Induktio- PWHT-koneissa on ilmajäähdytyspiirit, jotka estävät metallin ylikuumenemisen, sekä suuret LCD-kosketusnäytöt, jotka tekevät käytöstä yksinkertaisempaa; lisäksi ne tallentavat ja tulostavat jopa kuusi lämpötilakäyrää, jolloin voimme helposti tallentaa ja tulostaa jopa kuusi lämpötilakäyrää! Lisäksi niiden lämmittimien kokoja ja tehoja voidaan säätää tietyille osille sopiviksi ja haluttujen lämpötilavaatimusten mukaisiksi.

Lämpötilan tallennin

Lämpötilamittareita käytetään laajalti kaupallisissa laitoksissa lähetysten seurantaan, ja akvaariot käyttävät niitä usein varmistaakseen kalojensa terveyden, sillä kalat vaativat hyvin kapeat lämpötila-alueet asianmukaisen kasvun varmistamiseksi. Tutkijat voivat myös käyttää lämpötilamittareita jokien ja purojen lämpötilojen seurantaan ympäristöterveysongelmien arvioimiseksi.

Tiedonkeruulaitteita on monenlaisia ja erikokoisia, mutta kaikilla on sama perustehtävä: ne liitetään lämpötila-antureihin ja tallennetaan tiedot nauhakaavioihin myöhempää analysointia varten. Useimmat nykyaikaiset dataloggerit tukevat sekä termopareja että vastuslämpötila-antureita täydellisen joustavuuden varmistamiseksi.

Lämpötilan tallentimien on varmistettava tarkka mittaus. Nämä tiedot näkyvät tyypillisesti joko muodossa "FS" tai "rdg", jossa "FS" edustaa asteikon kokonaisvirhettä ja "rdg" näyttää lukeman tarkkuuden.

Lisäksi olisi harkittava, miten pitkäaikainen tiedonkeruu tapahtuu ja millä lämpötilatallentimella se voidaan kerätä, koska näin voidaan tuottaa suuria määriä tietoa ajan mittaan. Olisi järkevää valita sellainen, jossa on suuri muistikapasiteetti.

Varmista, että lämpötilatallennin voi käynnistää keräyksen uudelleen, jos virta katkeaa, jotta mittausvirheet voidaan minimoida. Joissakin malleissa on tämä ominaisuus, toisissa taas ei.

Kompensoiva kaapeli

Ilmajäähdytteiset PWHT-koneet olisi valittava siten, että niiden kelat eivät kuumene lämmityksen aikana. Yleisesti ottaen tämä valinta on sitä parempi, mitä suurempi ja korkeampi teho on lämmitettävässä osassa ja päinvastoin.

Jännityksenpoisto on olennainen osa hiiliteräsosia, joihin voi kohdistua suuria jännityksiä hitsauksen tai hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn aikana, ja se voi vähentää vääntymistä tai halkeilua käytön aikana.

Kolminkertainen kaapelisarja koostuu kahdesta pituudesta lämpöä ja öljyä kestävää, liekinkestävää (HOFR), kaksoiseristettyä kuparikaapelia, jonka toisessa päässä on 300 ampeerin nokkapistokeliittimet ja toisessa päässä termoparipistokkeella ja -pistokkeella varustettu kompensointikaapeli, jonka avulla voidaan liittää useita lämmityselementtejä lämpökäsittelyyksikön yhteen ohjauslähtöön tarkkaa vyöhykkeellistä lämpötilan säätöä varten.