氫致開裂是焊接行業(yè)的一個重要問題
焊縫中氫的存在會導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量和生產(chǎn)率問題，包括導(dǎo)致氫致開裂的基體和焊縫金屬的微觀結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力。
發(fā)生氫致開裂（也稱為冷開裂或氫輔助開裂），必須存在幾個因素。這些包括易裂紋的微觀結(jié)構(gòu)、殘余應(yīng)力的存在和氫的存在。一般來說，氫致開裂的敏感性隨著母材強度的增加而增加。
氫氣可以多種方式進入熔池。大多數(shù)情況下，在焊接過程中吸收的氫以水分的形式存在，這可能來自大氣中的濕氣或來自以軋制氧化皮、油脂、油、油漆或其他涂層形式存在的基材。焊接填充金屬也可以是氫的來源。
氫氣在引入液態(tài)焊池時非常容易流動，尤其是在高溫下，并且其中大部分能夠擴散到大氣中。然而，一旦焊縫冷卻，氫氣就更難逸出。捕獲的氫傾向于聚集在晶界和熱影響區(qū) (HAZ)。隨著時間的推移，氫會在這些區(qū)域聚集并產(chǎn)生應(yīng)力。在某些情況下，足以導(dǎo)致氫致開裂。
因為氫致開裂是一種焊接缺陷，可能需要昂貴的維修和返工。如果在關(guān)鍵應(yīng)用中發(fā)生，可能會導(dǎo)致危險的焊接失效。因此采取措施控制和減少焊接過程中氫的存在非常重要。這可以通過使用低氫填充金屬、改善焊前和焊后加熱以及準(zhǔn)確保持層間溫度來實現(xiàn)。
使用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和焊后熱處理是減少氫致開裂的關(guān)鍵方法。
預(yù)熱可以去除基材中殘留的水分，否則這些水分會成為氫的來源，并且有助于在焊接完成后減慢冷卻速度，從而使氫有更多時間從焊縫中擴散出來。同樣，焊后提高焊件的溫度也有助于減少殘余氫。
雖然氧燃料或丙烷火炬通常用于焊前和層間加熱，電阻機或烤箱通常用于焊后熱處理，但這種設(shè)備可能會帶來一些挑戰(zhàn)。它們不是確保整個焊接區(qū)域均勻加熱的理想選擇，導(dǎo)致區(qū)域可能以不受控制或不一致的速率加熱和冷卻。手電筒還可能對操作員的舒適度和安全性造成問題。
預(yù)熱、道間和焊后熱處理的另一種選擇是感應(yīng)加熱，它提供了許多好處。感應(yīng)加熱無明火；它節(jié)省了使用燃料氣體的費用和存儲麻煩，并確保更一致的溫度。
感應(yīng)加熱的好處
零件的預(yù)熱和應(yīng)力消除可能帶來許多挑戰(zhàn)。不同的應(yīng)用需要不同的熱量輸入—從預(yù)熱到焊后熱處理—并且零件的尺寸和形狀各不相同。此外，零件可能位于車間或現(xiàn)場。
感應(yīng)加熱通過提供滿足各種加熱要求的靈活性來幫助解決這些挑戰(zhàn)。此外，感應(yīng)加熱方法通常還提供快速設(shè)置和舒適的工作環(huán)境。
感應(yīng)加熱將在整個零件中產(chǎn)生最佳的氫擴散和均勻加熱。這也是一種安全、可靠的方法，可以提供比其他加熱方法更快的升溫時間。
在感應(yīng)過程中，通過將零件放置在由液體或空氣冷卻的感應(yīng)加熱電纜或毯子產(chǎn)生的交變磁場中，以電磁方式感應(yīng)熱量。磁場在零件內(nèi)部產(chǎn)生渦流，激發(fā)零件的分子并從零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量。
使感應(yīng)加熱成為一個好的選擇的關(guān)鍵因素是控制。操作員控制升溫速度、層間溫度和焊后浸泡或應(yīng)力消除到精確的參數(shù)。這可以控制冷卻—有助于確保 熱影響區(qū)和焊縫保持所需的機械性能—同時有助于去除擴散氫。
青島海越機電的感應(yīng)加熱設(shè)備專為建筑和管道應(yīng)用中的現(xiàn)場焊接預(yù)熱而設(shè)計，提供易于使用的焊接接頭預(yù)熱，并且比明火或電阻方法快、安全且便宜。
