溶接前および溶接後の熱処理は、トンネル岩石採掘のボーリングヘッドドリルビットなどに使用される高張力鋼または高硬度鋼を溶接するための重要なプロセスです。 これらのプロセスは、亀裂の防止、靭性の向上、溶接部と熱影響部 (HAZ) の残留応力の軽減に役立ちます。
溶接前熱処理では、溶接前に溶接部と隣接する母材を最低温度まで加熱し、溶接が完了するまでその温度を維持します。 これにより、溶接部と HAZ の冷却速度が低下し、脆性焼入れマルテンサイトの形成が最小限に抑えられます。 予熱温度は、鋼の種類と厚さ、溶接プロセス、および溶加材によって異なります。 たとえば、この情報源によると、Bisalloy 80 には 550°C の予熱が必要ですが、摩耗鋼 G500 には 370°C の予熱が必要です。
溶接後熱処理は、溶接されたコンポーネントを臨界変態温度 (AC1 と呼ばれる) よりも低い温度に再加熱する制御された熱処理方法です。 これは溶接終了後に行われ、通常は温度を一定時間保持した後、ゆっくりと冷却します。 このプロセスにより、焼入れされたマルテンサイトが、より強靱でより望ましい構造となる焼戻しマルテンサイトに変化します。 また、硬度を必要なレベルまで下げ、焼入れ応力を緩和します。 溶接後の熱処理の温度と時間は、溶接されたコンポーネントの望ましい特性と仕様によって異なります。 たとえば、この情報源によると、低合金鋼の溶接後の熱処理は 550 ℃ ～ 700 ℃、30 分から 2 時間の範囲に及ぶ可能性があります。
溶接前および溶接後の熱処理に空冷電磁誘導加熱機を使用する利点は次のとおりです。
- 抵抗加熱や直火加熱などの他の方法よりも高速かつ効率的です。 数時間ではなく数分で目標温度に到達し、部品全体にわたって一貫した熱を維持できます。
- 炎や煙、騒音が発生しないため、他の工法に比べて安全で環境に優しい工法です。 また、火傷、火災、爆発のリスクも軽減されます。
- 冷却器、冷却剤、セラミックパッドを必要としないため、他の方法よりも簡単かつ柔軟に使用できます。 部品の上または周囲に敷いたり巻き付けたりできる空冷ケーブルまたはブランケットを使用する、ほぼすべての誘導予熱アプリケーションに適合します。
- 運用コストと消耗品コストが低いため、他の方法よりも信頼性が高く、費用対効果が高くなります。 また、耐用年数が長くなり、メンテナンスの必要性も少なくなります。
