本发明公开了一种针对厚壁工件透入式变频加热的能量面控制方法,包括以下步骤:通过红外测温传感器L
1.一种针对厚壁工件透入式变频加热的能量面控制方法,其特征在于,包括以下步骤:设置两个红外测温传感器L1、L2,L1用于测量直缝焊管焊缝外表面P点温度,L2用于测量直缝焊管焊缝内表面Q点温度,直缝焊管壁厚为d,将壁厚分为5份,分别为d1、d2、d3、d4、d5,且d=d1+d2+d3+d4+d5,设定n为加热次序;当n=1时,对第一层能量面区域d1进行加热:当1<n<3时,对第二层能量面区域d2进行加热;当2<n<4时,对第三层能量面区域d3进行加热;当3<n≤4时,对第四层能量面区域d4进行加热;当n=5时,对第五层能量面区域d5进行加热:其中,第一层至第四层的加热步骤如下:对于焊缝中电流透入深度为dm的区域,采用工作频率为fm加热,通过设置时间载荷步Δtm循环,设定加热终止时间tm+Δtm来完成第m层能量面区域dm的加热,其中tm表示对第m层的加热时间,当加热结束后,通过红外测温传感器Lm测得焊缝外表面P点温度值TPm,红外测温传感器Lm测得焊缝内表面Q点温度值TQm,计算出直缝焊管焊缝区域径向表面温差值ΔTm=TPm‑TQm,若温差值ΔT1≤100℃,则进行第m+1层能量面区域dM+1的加热,反之,若温度值ΔTm>100℃时,则通过再次设置时间载荷子步tm′循环,即加热终止时间为tm+Δtm+tm′,加热直到直缝焊管焊缝区域径向表面温差值ΔTm≤100℃为止,完成第m层能量面区域dm的加热工作,其中m取值为1、2、3、4并分别对应第一层、第二层、第三层、第四层;而第五层的加热步骤如下:对于焊缝中电流透入深度为d′的区域,采用工作频率为f5加载,通过设置时间载荷步Δt5循环,设定加热终止时间t5=t5+Δt5来完成最后一层能量面区域d5的加热,当加热结束后,通过红外测温传感器L5测得焊缝外表面P点温度值TP5,红外测温传感器L5测得焊缝内表面Q点温度值TQ5,计算出直缝焊管焊缝区域径向表面温差值ΔT5=TP5‑TQ5,若温差值ΔT5≤100℃,反之,若温度值ΔT5>100℃时,则通过再次设置时间载荷子步t5〞循环,即加热终止时间为t5+Δt5+t5〞,加热直到直缝焊管焊缝区域径向表面温差值ΔT5≤25℃为止,完成第五层能量面区域d5的加热工作,而加热最后一层能量面时换成高频f5加热是对外表面对流和辐射散失的热量进行温度补偿,利用余热热传导作用完成对d5区域的加热,当最终补偿温度低于25℃时,满足材料机械性能的要求。
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