在管道和壓力容器的焊前預熱和焊后熱處理工藝中,采用電磁感應加熱取代火焰或電熱片具有加熱速度快、能量利用率高、加熱成本低等優(yōu)勢。然而,在焊前預熱工藝中,經(jīng)常會遇到需要一邊焊接一邊加熱的工況,因而需要分析焊接工藝和感應加熱工藝之間的相互影響。窄間隙埋弧自動焊為例,先分析感應加熱工藝對焊接工藝的影響。
通常感應線圈內(nèi)通過的是中高頻交流電感應線圈內(nèi)產(chǎn)生同頻率的交變磁場。從理論上說,中高頻交變磁場的頻率較高,對直流埋弧焊電弧的形態(tài)幾乎不產(chǎn)生影響。
此外,中高頻交變磁場加熱工件本身就有退磁的效果,在加熱過程中和加熱以后不會對工件產(chǎn)生磁化,因此不影響工件的后續(xù)焊接。電磁感應加熱線圈產(chǎn)生的交變磁場在工藝設計不合適的條件下會形成電磁輻射泄漏,但該電磁輻射強度隨距離呈指數(shù)下降,在距離感應線圈半米的位置其電磁輻射已經(jīng)幾乎與普通家電產(chǎn)品的相當。因此,設計合理的電磁感應工藝對于窄間隙埋弧焊機頭幾乎沒有電磁影響。
其次,焊接工藝對感應加熱工藝的影響。焊接過程中電弧的強弧光和焊接飛濺會對感應電纜造成熱傷害,電纜溫度過高則會影響感應加熱效率。埋弧焊接工藝無可見弧光和焊接飛濺,焊接過程中感應電纜的熱損傷可忽略。在焊后熱處理過程中,需要考慮工件的高溫對電纜壽命的影響。因此,電纜的抗高溫性能對電磁感應加熱極為關(guān)鍵。
焊接過程中也有可能出現(xiàn)焊接設備對感應電纜的機械損傷。電纜一旦出現(xiàn)大變形、折彎、局部破損等機械損傷,需要及時更換,否則會在感應加熱時因為斷裂處電阻增大產(chǎn)熱導致電纜溫度劇升。