Die Wärmebehandlung vor dem Schweißen und nach dem Schweißen ist ein wichtiger Prozess zum Schweißen hochfester oder hochgehärteter Stähle, wie sie beispielsweise in Bohrkopfbohrkronen für den Tunnelgesteinsbergbau verwendet werden. Diese Prozesse tragen dazu bei, Risse zu verhindern, die Zähigkeit zu verbessern und Eigenspannungen in der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone (HAZ) abzubauen.
Bei der Wärmebehandlung vor dem Schweißen werden die Schweißnaht und das angrenzende Grundmetall vor dem Schweißen auf eine Mindesttemperatur erhitzt und diese Temperatur bis zum Abschluss des Schweißens aufrechterhalten. Dies reduziert die Abkühlgeschwindigkeit der Schweißnaht und der HAZ und minimiert die Bildung von sprödem, abgeschrecktem Martensit. Die Vorwärmtemperatur hängt von der Art und Dicke des Stahls, dem Schweißverfahren und dem Zusatzwerkstoff ab. Laut dieser Quelle erfordert Bisalloy 80 beispielsweise eine Vorwärmung von 550 °C, während Verschleißstahl G500 eine Vorwärmung von 370 °C erfordert.
Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist eine kontrollierte Wärmebehandlungsmethode, bei der die geschweißten Komponenten auf eine niedrigere Temperatur als ihre kritische Umwandlungstemperatur (bekannt als AC1) erwärmt werden. Dies erfolgt nach Abschluss des Schweißvorgangs und umfasst in der Regel das Halten der Temperatur für eine bestimmte Zeit und das anschließende langsame Abkühlen. Dieser Prozess wandelt den abgeschreckten Martensit in angelassenen Martensit um, der eine härtere und wünschenswertere Struktur aufweist. Außerdem wird dadurch die Härte auf das erforderliche Maß gesenkt und die Abschreckspannungen abgebaut. Die Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung nach dem Schweißen hängen von den gewünschten Eigenschaften und Spezifikationen der geschweißten Komponenten ab. Laut dieser Quelle kann die Wärmebehandlung nach dem Schweißen für niedriglegierte Stähle beispielsweise zwischen 550 °C und 700 °C und zwischen 30 Minuten und 2 Stunden liegen.
Die Vorteile der Verwendung einer luftgekühlten elektromagnetischen Induktionsheizmaschine für die Wärmebehandlung vor und nach dem Schweißen:
- Es ist schneller und effizienter als andere Methoden wie Widerstands- oder offene Flammenerhitzung. Es kann die Zieltemperatur innerhalb von Minuten statt Stunden erreichen und im gesamten Teil eine konstante Wärme aufrechterhalten.
- Es ist sicherer und umweltfreundlicher als andere Methoden, da keine Flammen, Dämpfe oder Lärm entstehen. Es verringert auch das Risiko von Verbrennungen, Bränden oder Explosionen.
- Es ist einfacher und flexibler in der Anwendung als andere Methoden, da keine Kühler, Kühlmittel oder Keramikpads erforderlich sind. Es eignet sich für nahezu jede Induktionsvorwärmanwendung mit luftgekühlten Kabeln oder Decken, die auf oder um das Teil gelegt oder gewickelt werden können.
- Es ist zuverlässiger und kostengünstiger als andere Methoden, da es geringere Betriebs- und Verbrauchskosten verursacht. Es hat außerdem eine längere Lebensdauer und einen geringeren Wartungsaufwand.
