氢致开裂是焊接行业的一个重要问题
焊缝中氢的存在会导致严重的质量和生产率问题，包括导致氢致开裂的基体和焊缝金属的微观结构中的应力。
发生氢致开裂（也称为冷开裂或氢辅助开裂），必须存在几个因素。这些包括易裂纹的微观结构、残余应力的存在和氢的存在。一般来说，氢致开裂的敏感性随着母材强度的增加而增加。
氢气可以多种方式进入熔池。大多数情况下，在焊接过程中吸收的氢以水分的形式存在，这可能来自大气中的湿气或来自以轧制氧化皮、油脂、油、油漆或其他涂层形式存在的基材。焊接填充金属也可以是氢的来源。
氢气在引入液态焊池时非常容易流动，尤其是在高温下，并且其中大部分能够扩散到大气中。然而，一旦焊缝冷却，氢气就更难逸出。捕获的氢倾向于聚集在晶界和热影响区 (HAZ)。随着时间的推移，氢会在这些区域聚集并产生应力。在某些情况下，足以导致氢致开裂。
因为氢致开裂是一种焊接缺陷，可能需要昂贵的维修和返工。如果在关键应用中发生，可能会导致危险的焊接失效。因此采取措施控制和减少焊接过程中氢的存在非常重要。这可以通过使用低氢填充金属、改善焊前和焊后加热以及准确保持层间温度来实现。
使用适当的预热和焊后热处理是减少氢致开裂的关键方法。
预热可以去除基材中残留的水分，否则这些水分会成为氢的来源，并且有助于在焊接完成后减慢冷却速度，从而使氢有更多时间从焊缝中扩散出来。同样，焊后提高焊件的温度也有助于减少残余氢。
虽然氧燃料或丙烷火炬通常用于焊前和层间加热，电阻机或烤箱通常用于焊后热处理，但这种设备可能会带来一些挑战。它们不是确保整个焊接区域均匀加热的理想选择，导致区域可能以不受控制或不一致的速率加热和冷却。手电筒还可能对操作员的舒适度和安全性造成问题。
预热、道间和焊后热处理的另一种选择是感应加热，它提供了许多好处。感应加热无明火；它节省了使用燃料气体的费用和存储麻烦，并确保更一致的温度。
感应加热的好处
零件的预热和应力消除可能带来许多挑战。不同的应用需要不同的热量输入—从预热到焊后热处理—并且零件的尺寸和形状各不相同。此外，零件可能位于车间或现场。
感应加热通过提供满足各种加热要求的灵活性来帮助解决这些挑战。此外，感应加热方法通常还提供快速设置和舒适的工作环境。
感应加热将在整个零件中产生最佳的氢扩散和均匀加热。这也是一种安全、可靠的方法，可以提供比其他加热方法更快的升温时间。
在感应过程中，通过将零件放置在由液体或空气冷却的感应加热电缆或毯子产生的交变磁场中，以电磁方式感应热量。磁场在零件内部产生涡流，激发零件的分子并从零件内部产生热量。
使感应加热成为一个好的选择的关键因素是控制。操作员控制升温速度、层间温度和焊后浸泡或应力消除到精确的参数。这可以控制冷却—有助于确保 热影响区和焊缝保持所需的机械性能—同时有助于去除扩散氢。
青岛海越机电的感应加热设备专为建筑和管道应用中的现场焊接预热而设计，提供易于使用的焊接接头预热，并且比明火或电阻方法快、安全且便宜。
