隨著新材料新工藝的應(yīng)用及工作環(huán)境的要求,核電、海工、工程機(jī)械、車(chē)輛制造等大型裝備制造業(yè)在焊接之前、焊接過(guò)程中以及焊接完成后均需進(jìn)行加熱,溫度在100℃~800℃不等。目前國(guó)內(nèi)外的焊前預(yù)熱及焊接后熱的加熱方式主要采用火焰加熱和履帶式電加熱片加熱,兩種加熱方式均存在自身明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。
火焰加熱方式:
在生產(chǎn)中已經(jīng)使用多年,常用于工件整個(gè)焊接過(guò)程的加熱。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:操作方便簡(jiǎn)單,短時(shí)間內(nèi)有利于局部加熱、加熱區(qū)溫度可迅速建立,溫度過(guò)渡區(qū)比較窄。使用方便,成本低廉,能適應(yīng)相對(duì)復(fù)雜環(huán)境。其不足之處在于:加熱的均勻性差和可控性差,自動(dòng)化程度不高。由于火焰自身溫度的均勻性不佳,比較容易出現(xiàn)加熱不均的情況。
電加熱片加熱方式:
電阻加熱是利用電流的焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成熱能以加熱物體,通常分為直接電阻加熱和間接電阻加熱。目前在使用的是間接電阻加熱,由發(fā)熱元件產(chǎn)生熱能通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)等方式傳到被加熱物體上。由于發(fā)熱元件可直接覆蓋在被加熱物體表面,加熱效果較火焰加熱相對(duì)均勻,操作簡(jiǎn)便。采用履帶式電加熱器相對(duì)火焰加熱溫度更為均勻,當(dāng)工件無(wú)法在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的環(huán)縫返修常采用履帶式電加熱器。但該方法不僅包扎工作量大,勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且加熱質(zhì)量受工人包扎水平的影響較大。
同時(shí)兩種加熱方式均是將熱量從工件外壁向內(nèi)壁傳遞,在工人使用紅外測(cè)試儀,接觸式測(cè)溫儀檢測(cè)時(shí),所得溫度均為外壁溫度??紤]到這種熱傳遞方式本身可能導(dǎo)致內(nèi)外壁出現(xiàn)較大溫差,外壁測(cè)量到溫而內(nèi)壁未到的現(xiàn)象,筒身加熱質(zhì)量不易保證,因此可能對(duì)后續(xù)的焊接質(zhì)量和焊后消氫產(chǎn)生較大影響,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
為了提高加熱質(zhì)量的穩(wěn)定性和加熱自動(dòng)化水平,青島海越機(jī)電科技有限公司依托雄厚的研發(fā)實(shí)力和焊接行業(yè)二十多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),研發(fā)的系列中高頻感應(yīng)加熱電源及裝置為具有國(guó)際領(lǐng)先水平的DSP數(shù)字化感應(yīng)加熱電源。從2007年以來(lái),根據(jù)各行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開(kāi)展了大量的工藝試驗(yàn)研究和裝備開(kāi)發(fā),并在核電,鍋爐壓力容器,海工,工程機(jī)械,大型鋼管制備等行業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用,并得到大型裝備制造業(yè)普遍認(rèn)同并投入使用,是目前為止,應(yīng)用于大型工件加熱的最先進(jìn)的加熱方法,即中頻感應(yīng)加熱方式,其工藝和裝備獲得十多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利。
中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的工作原理是把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應(yīng)圈里,金屬圓柱體沒(méi)有與感應(yīng)圈直接接觸,通電線圈本身溫度已很低,可是圓柱體表面被加熱到發(fā)紅,甚至熔化,而且這種中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的加熱速度只要調(diào)節(jié)頻率大小和電流的強(qiáng)弱就能實(shí)現(xiàn)。
該技術(shù)路線的優(yōu)點(diǎn)是:
高效特點(diǎn)
●加熱速度快、生產(chǎn)效率高。由于中頻感應(yīng)加熱的原理為電磁感應(yīng),其熱量在工件自身產(chǎn)生,普通工人用中頻加熱器上班后幾十分鐘即可進(jìn)行焊接任務(wù)的連續(xù)工作,不需等待火焰加熱,或讓工人提前進(jìn)行點(diǎn)火預(yù)熱工作。大大縮短加熱時(shí)間,進(jìn)而縮短生產(chǎn)周期,有利于產(chǎn)品按時(shí)交貨。
節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)
●工作環(huán)境優(yōu)越、提高工人勞動(dòng)環(huán)境和公司形象、無(wú)污染、低耗能,與火焰加熱相比,工人不會(huì)再受火焰烘烤,更可達(dá)到環(huán)保部門(mén)的各項(xiàng)指標(biāo)要求,同時(shí)樹(shù)立公司外在形象和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)從能源消耗來(lái)看,火焰加熱的方式有大量的熱量直接被空氣帶走損失掉,而感應(yīng)加熱方式能量損失率很低,同時(shí)是電加熱方式中最節(jié)能的加熱方式。
精準(zhǔn)特點(diǎn)
●加熱均勻,芯表溫差極小,溫控精度高,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。中頻感應(yīng)加熱其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生,所以加熱均勻,芯表溫差極小。應(yīng)用溫控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。
多種控制方式特點(diǎn)
●中頻感應(yīng)加熱電源采用恒輸出電流、恒輸出功率、恒溫度、工藝運(yùn)行段等四種控制模式。
使用恒溫度運(yùn)行控制模式時(shí),可以設(shè)置溫度上升速率,電源通過(guò)PID調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)整輸出功率,使得加熱溫度按照線性上升,達(dá)到目標(biāo)溫度后自動(dòng)保溫,保持工件溫度不變。
使用恒流運(yùn)行或恒功率運(yùn)行模式時(shí),需人為調(diào)節(jié)電源輸出電流或功率進(jìn)行加熱,通過(guò)紅外檢測(cè)工件溫度,當(dāng)溫度接近所需溫度時(shí),手動(dòng)降功率,保持工件溫度不變。
可實(shí)現(xiàn)多種工藝溫度曲線編輯并具有自動(dòng)運(yùn)行等功能。
具有工藝程序運(yùn)行模塊,允許用戶(hù)預(yù)置溫度曲線(或電流、功率曲線),以完成復(fù)雜的熱處理工藝或加熱工藝要求。
預(yù)置工藝曲線通過(guò)面板按鍵操作即可完成,每個(gè)工藝程序可編程數(shù)十個(gè)運(yùn)行段,每個(gè)段均可定時(shí)、并可編程為不同的運(yùn)行模式,設(shè)備可保存運(yùn)行最多32條溫度曲線。
可全程記錄1-6點(diǎn)加熱溫度曲線,并使用U盤(pán)傳遞給電腦,通過(guò)專(zhuān)用軟件進(jìn)行存檔、觀看、分析、打印。
每個(gè)模塊可存儲(chǔ)多個(gè)工藝程序,以對(duì)應(yīng)不同的工件和工藝要求。
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