溶接後熱処理装置の仕様

溶接後熱処理（PWHT）は、溶接および製造業界において不可欠な工程です。PWHTは、残留応力を除去することで金属を焼なましし、それによって脆性破壊、腐食、および応力腐食割れのリスクを低減します。.

炭素鋼部材については、製造に関する規格や基準によりPWHTがしばしば要求されますが、その臨界変態温度を超える局所的な超臨界PWHTを行うと、厚さ方向の温度分布に望ましくない温度勾配が生じることになります。.

温度範囲

PWHT（溶接後熱処理）とは、溶接によって生じた内部応力を緩和するために、金属を加熱し、一定時間保持する工程です。この内部応力が緩和されないと、材料に亀裂、疲労、あるいは応力腐食割れが生じるおそれがあります。PWHTは建築基準で義務付けられることが多く、特定の鋼種や板厚に関する要件を満たすのに役立ちます。.

Libratherm社は、PWHTプロセスを正確に制御するためのシングルゾーンおよびマルチゾーンPIDランプ・ソークコントローラを提供しています。どちらのコントローラも、接地型および非接地型の熱電対を直接接続可能で、ランプ、ソーク、冷却の各工程においてPID制御によるアナログ出力およびSSR出力を提供し、正確な昇温速度を実現します。これらのコントローラは、単独またはカスケードモード（マスター・スレーブ）で動作可能です。さらに、オプションのRS-485経由のMODBUSインターフェースにより、SCADA、PLC、またはデータロギングシステムへの接続が可能です。.

鋼種や溶接方法によって必要な保熱時間は大きく異なります。例えば、抵抗溶接とアーク溶接では必要な保熱時間が異なります。また、この保熱時間は、求められる耐用年数や溶接部の想定される破損メカニズムといった要因にも左右されます。この温度で長時間加熱されると、熱影響部（HAZ）および溶接部は、軸方向であれ管の肉厚方向であれ、いわゆる「保温帯」または「温度勾配制御帯」の一部となります。.

加熱時間

PWHTは、構造用鋼の機械的特性を大幅に向上させ、硬度を低下させ、延性を高め、溶接による応力を緩和するとともに、腐食を防ぎ、溶接構造物の耐疲労性を向上させることができます。しかし、残念ながら、この熱処理には専用の設備と熟練した作業員が必要であり、そのコストに加え、それに伴う遅延も発生する可能性があります。.

PWHTサイクルの実施時期は、材料や使用条件によって異なり、温度許容範囲、昇温速度、および各温度での保持時間を慎重に検討する必要があります。この工程を適切に管理できない場合、歪み、焼戻し脆化、過軟化が生じ、アセンブリの機能性に致命的な影響を及ぼす恐れがあります。.

加熱時間は、許容可能なPWHTレベルに到達するために極めて重要であり、さまざまな出力レベルの誘導加熱装置を用いて制御することができます。MSMでは現在、制御性を高め、工程を迅速化するために、3台のPWHT炉を運用しています。誘導式PWHT装置は、金属の過熱を防ぐための空冷回路を備えているほか、操作を簡素化する大型のLCDタッチスクリーンを搭載しています。さらに、最大6つの温度曲線を記録・印刷できるため、温度データを簡単に記録・出力することが可能です！また、特定の部品に合わせてヒーターのサイズや出力を調整し、所望の温度要件を満たすことができます。.

温度記録計

温度記録計は、商業施設で出荷状況の追跡に広く利用されているほか、水族館でも、適切な成長のために極めて狭い温度範囲を必要とする魚の健康状態を確保するために頻繁に用いられています。また、科学者たちは、環境の健全性を評価するために、河川や小川の水温を監視する目的で温度記録計を使用することもあります。.

データロガーにはさまざまな形状やサイズのものがありますが、いずれも基本的な機能は同じです。つまり、温度変換器に接続してデータをストリップチャートに記録し、後で分析できるようにすることです。最近のデータロガーの多くは、熱電対と抵抗式温度検出器の両方に対応しており、極めて高い柔軟性を備えています。.

温度レコーダーは、正確な測定を保証しなければなりません。この情報は通常、「FS」または「rdg」のいずれかの形式で表示されます。ここで、「FS」は全目盛誤差を表し、「rdg」は読み取り精度を示します。.

また、長期にわたるデータ収集がどのように行われるか、ひいてはどの温度記録計がその収集に対応できるかについても検討すべきです。これは、時間の経過とともに大量のデータが発生する可能性があるためです。メモリ容量の大きい機種を選ぶのが賢明でしょう。.

測定中の誤差を最小限に抑えるため、電源投入時の障害が発生した場合でも、温度記録計がデータ収集を再開できることを確認してください。この機能を備えている機種もあれば、備えていない機種もあります。.

補償ケーブル

空冷式のPWHT装置は、加熱中にコイルが過熱しないように選定する必要があります。一般的に、加熱対象部品のサイズが大きく、出力レベルが高いほど、あるいはその逆の場合ほど、この点をより慎重に考慮する必要があります。.

応力除去は、溶接や溶接後の熱処理の際に高い応力を受ける可能性のある炭素鋼部品にとって不可欠な工程であり、使用中の歪みや割れを低減する効果がある。.

この3本組ケーブルセットは、耐熱・耐油性かつ難燃性（HOFR）の両端に300アンペアのカムロックコネクタが取り付けられた耐熱・耐油性・難燃性（HOFR）の二重絶縁銅ケーブル2本と、熱電対用プラグおよびソケットが取り付けられた補償ケーブル1本で構成されており、熱処理装置の1つの制御出力に複数の発熱体を接続し、ゾーンごとの温度を正確に制御するために使用されます。.