本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域,特別涉及一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊機(jī)。
背景技術(shù):
隨著我國汽車、橋梁、建筑、家電等對鋼鐵有大量需求的行業(yè)的迅猛發(fā)展,鋼鐵企業(yè)對高標(biāo)準(zhǔn)和高性價(jià)比的鋼材的產(chǎn)量和品質(zhì)要求也越來越高。目前,國內(nèi)大部分鋼鐵企業(yè)逐漸走向產(chǎn)品轉(zhuǎn)型、裝備升級(jí)的趨勢。因此,特殊鋼材的焊接是我們即將面臨的重大問題,但利用普通的氬弧焊機(jī)根本無法滿足特殊材質(zhì)鋼種,特別是400系列不銹鋼、高強(qiáng)度合金鋼和高磷鋼等的焊接要求,具體地:
1、由于氬弧焊接時(shí)的溫度非常高,所以這種焊接過程會(huì)使焊接區(qū)域溫度陡然上升、下降,造成焊縫及熱影響區(qū)形成淬火,而經(jīng)過淬火后的焊縫及熱影響區(qū)會(huì)明顯出現(xiàn)不規(guī)則的粗大結(jié)晶(特別是400系列不銹鋼、高強(qiáng)度合金鋼和高磷鋼等),這樣,焊縫及熱影響區(qū)一旦受力就會(huì)出現(xiàn)斷裂;
2、由于焊接區(qū)域在焊接前和焊接時(shí)的溫度差較大,所以容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力,同時(shí),因焊接應(yīng)變速率較高,所以容易產(chǎn)生焊接裂紋及因焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出而導(dǎo)致的氫致裂紋,而且,焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足,提供一種焊縫延伸性好的帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明提供的一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊機(jī),包括氬弧焊接小車和C型框架,所述C型框架上依次設(shè)有剪切裝置和與所述氬弧焊接小車相配合的反射電極,所述C型框架上對應(yīng)所述剪切裝置和反射電極之間的位置設(shè)有可對焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫熱處理的熱處理裝置;
所述氬弧焊機(jī)的焊接工序的下步工序?yàn)榇嘈蕴幚砉ば?,該脆性處理工序的位置上設(shè)有脆性處理裝置,所述脆性處理裝置包括輔機(jī)小車以及依次布置在所述輔機(jī)小車上的盛水箱、退火機(jī)構(gòu)和循環(huán)水制冷機(jī),所述盛水箱內(nèi)和所述輔機(jī)小車上對應(yīng)所述盛水箱上方的位置分別設(shè)有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區(qū)域正反面的急速冷卻噴頭,所述急速冷卻噴頭與所述循環(huán)水制冷機(jī)的輸出口連通,所述盛水箱與所述循環(huán)水制冷機(jī)的輸入口連通;
所述熱處理裝置包括可對所述焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫正火處理的正火機(jī)構(gòu)和可對所述焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫回火處理的回火機(jī)構(gòu),所述正火機(jī)構(gòu)布置在所述反射電極和所述回火機(jī)構(gòu)之間,所述回火機(jī)構(gòu)布置在所述正火機(jī)構(gòu)和所述剪切裝置之間。
通過焊前利用熱處理裝置對焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;
首先,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行正火處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,焊縫區(qū)域經(jīng)過回火處理后,被擴(kuò)散和細(xì)化的晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;
特針對400系列不銹鋼,通過在焊接工序的下步工序位置上加設(shè)脆性處理裝置,并用脆性處理替代回火處理,這樣能消除400系列不銹鋼的脆性,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
上述脆性處理工序是特別針對400系列不銹鋼而設(shè)計(jì)的,雖然400系列不銹鋼的焊縫經(jīng)過熱處理后能提高一定的延伸性,但由于400系不銹鋼有其自身特點(diǎn)(鐵素體及鐵素~奧氏雙相體),因此,400系列不銹鋼的焊縫在經(jīng)過熱處理后,焊縫區(qū)域仍因金屬組織受熱影響(溫度下降)而形成焊縫脆性。因此需采用對焊縫進(jìn)行急速冷卻、退火加熱、再次急速冷卻的去脆性工藝,才能解決脆性問題,從而滿足該鋼種在酸洗、軋制過程中的韌性強(qiáng)度要求。
具體地,400系不銹鋼在正火加熱(600~800℃)后,溫度下降并經(jīng)過400~550℃區(qū)域且會(huì)停留一定時(shí)間,此時(shí)易出現(xiàn)475℃脆性組織,使焊縫強(qiáng)度降低,不能滿足生產(chǎn)要求。為解決此問題,必須對焊縫區(qū)域進(jìn)行退火加熱(500~650℃),然后再次急速冷卻使焊縫溫度迅速下降,快速脫離475℃脆性溫區(qū),由此可消除其脆性,從而提高焊縫塑性及延伸性。但由于正火加熱(600~800℃)后,焊縫溫度下降具有不確定性,可能會(huì)落入400~550℃區(qū)域,也可能落入550~650℃區(qū)域,對于前者需進(jìn)行退火加熱再急冷處理,對于后者只需急冷,因此給溫度檢測及控制增加了復(fù)雜性,也使可靠性降低,成本也會(huì)相應(yīng)增加,為此,我們采用統(tǒng)一方案,即:熱處理后對焊縫統(tǒng)一進(jìn)行急速冷卻降溫使溫度降至常溫,然后以此為起點(diǎn),再退火加熱(500~650℃)、并急速冷卻至常溫。
在上述方案中,所述正火機(jī)構(gòu)又包括一次正火機(jī)構(gòu)和二次正火機(jī)構(gòu),所述二次正火機(jī)構(gòu)布置在所述一次正火機(jī)構(gòu)和所述回火機(jī)構(gòu)之間。通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行一次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過二次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性。
在上述方案中,所述一次正火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為650~800℃,所述二次正火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為500~650℃,所述回火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為300~400℃,預(yù)熱溫度為150~250℃。通過根據(jù)具體不同型號(hào)的帶鋼,優(yōu)化選擇不同區(qū)間的預(yù)熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度,能更進(jìn)一步地提高焊縫的延伸性。
在上述方案中,所述退火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為500~650℃。
在上述方案中,所述退火機(jī)構(gòu)采用高頻感應(yīng)加熱器。
在上述方案中,所述一次正火機(jī)構(gòu)、二次正火機(jī)構(gòu)和回火機(jī)構(gòu)均采用高頻感應(yīng)加熱器。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
1、通過焊前對焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而 且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;
2、首先,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行正火處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶經(jīng)過回火處理后再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;
3、通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行一次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過二次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性;
4、通過根據(jù)具體不同型號(hào)的帶鋼,優(yōu)化選擇不同區(qū)間的預(yù)熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度,能更進(jìn)一步地提高焊縫的延伸性;
5、特針對400系列不銹鋼,通過在焊接工序的下步工序位置上加設(shè)脆性處理裝置,并用脆性處理替代回火處理,這樣能消除400系列不銹鋼的脆性,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、可在線連續(xù)對焊接區(qū)域及焊縫進(jìn)行熱處理、工藝簡單、焊接好后焊縫及熱影響區(qū)的延伸性好等特點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1氬弧焊接小車和部分C型框架后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明中輔機(jī)部分的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,氬弧焊接小車1,C型框架2,剪切裝置3,反射電極4,熱處理裝置5,正火機(jī)構(gòu)5a,一次正火機(jī)構(gòu)5a1,二次正火機(jī)構(gòu)5a2,回火機(jī)構(gòu)5b,脆性處理裝置6,輔機(jī)小車6a,盛水箱6b,退火機(jī)構(gòu)6c,循環(huán)水制冷機(jī)6d,急速冷卻噴頭6e,夾鉗7。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本焊機(jī)包括兩大部分:焊接部分(即標(biāo)號(hào)部件1~5和7)和輔機(jī)部分(即標(biāo)號(hào)部件6);對應(yīng)地,其焊接工藝包括焊接工序和脆性處理工序兩大部分。
實(shí)施例1:
一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊機(jī),包括氬弧焊接小車1和C型框架2,所述C型框架2上依次設(shè)有剪切裝置3和與所述氬弧焊接小車1相配合的反射電極4,所述C型框架2上對應(yīng)所述剪切裝置3和反射電極4之間的位置設(shè)有可對焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫熱處理的熱處理裝置5。通過焊前利用熱處理裝置5對焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性。
上述熱處理裝置5包括可對所述焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫正火處理的正火機(jī)構(gòu)5a和可對所述焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫回火處理的回火機(jī)構(gòu)5b,所述正火機(jī)構(gòu)5a布置在所述反射電極4和所述回火機(jī)構(gòu)5b之間,所述回火機(jī)構(gòu)5b布置在所述正火機(jī)構(gòu)5a和所述剪切裝置3之間。首先,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行正火處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,焊縫區(qū)域經(jīng)過回火處理后,被擴(kuò)散和細(xì)化的晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性。所述正火機(jī)構(gòu)5a又包括一次正火機(jī)構(gòu)5a1和二次正火機(jī)構(gòu)5a2,所述二次正火機(jī)構(gòu)5a2布置在所述一次正火機(jī)構(gòu)5a1和所述回火機(jī)構(gòu)5b之間。通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行一次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過二次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從 而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性。
上述一次正火機(jī)構(gòu)5a1的加熱溫度為650~800℃,所述二次正火機(jī)構(gòu)5a2的加熱溫度為500~650℃,所述回火機(jī)構(gòu)5b的加熱溫度為300~400℃,預(yù)熱溫度為150~250℃。通過根據(jù)具體不同型號(hào)的帶鋼,優(yōu)化選擇不同區(qū)間的預(yù)熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度,能更進(jìn)一步地提高焊縫的延伸性。所述一次正火機(jī)構(gòu)5a1、二次正火機(jī)構(gòu)5a2和回火機(jī)構(gòu)5b均采用高頻感應(yīng)加熱器。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。
上述氬弧焊機(jī)的焊接工序的下步工序?yàn)榇嘈蕴幚砉ば?,該脆性處理工序的位置上設(shè)有脆性處理裝置6,所述脆性處理裝置6包括輔機(jī)小車6a以及依次布置在所述輔機(jī)小車6a上的盛水箱6b、退火機(jī)構(gòu)6c和循環(huán)水制冷機(jī)6d,所述盛水箱6b內(nèi)和所述輔機(jī)小車6a上對應(yīng)所述盛水箱6b上方的位置分別設(shè)有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區(qū)域正反面的急速冷卻噴頭6e,所述急速冷卻噴頭6e與所述循環(huán)水制冷機(jī)6d的輸出口連通,所述盛水箱6b與所述循環(huán)水制冷機(jī)6d的輸入口連通,所述退火機(jī)構(gòu)6c的加熱溫度為500~650℃,所述退火機(jī)構(gòu)6c采用高頻感應(yīng)加熱器。特針對400系列不銹鋼,通過在焊接工序的下步工序位置上加設(shè)脆性處理裝置6,并用脆性處理替代回火處理,這樣能消除400系列不銹鋼的脆性,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
上述脆性處理工序是特別針對400系列不銹鋼而設(shè)計(jì)的,雖然400系列不銹鋼的焊縫經(jīng)過熱處理后能提高一定的延伸性,但由于400系不銹鋼有其自身特點(diǎn)(鐵素體及鐵素~奧氏雙相體),因此,400系列不銹鋼的焊縫在經(jīng)過熱處理后,焊縫區(qū)域仍因金屬組織受熱影響(溫度下降)而形成焊縫脆性。因此需采用對焊縫進(jìn)行急速冷卻、退火加熱、再次急速冷卻的去脆性工藝,才能解決脆性問題,從而滿足該鋼種在酸洗、軋制過程中的韌性強(qiáng)度要求。
具體地,400系不銹鋼在正火加熱(600~800℃)后,溫度下降并經(jīng)過400~550℃區(qū)域且會(huì)停留一定時(shí)間,此時(shí)易出現(xiàn)475℃脆性組織,使焊縫強(qiáng)度降低,不能滿足生產(chǎn)要求。為解決此問題,必須對焊縫區(qū)域進(jìn)行退火加熱(500~650℃),然后再次急速冷卻使焊縫溫度迅速下降,快速脫離475℃脆性溫區(qū),由此可消除其脆性,從而提高焊縫塑性及延伸性。但由于正火加熱(600~800℃)后,焊縫溫度下降具有不確定性,可能會(huì)落入400~550 ℃區(qū)域,也可能落入550~650℃區(qū)域,對于前者需進(jìn)行退火加熱再急冷處理,對于后者只需急冷,因此給溫度檢測及控制增加了復(fù)雜性,也使可靠性降低,成本也會(huì)相應(yīng)增加,為此,我們采用統(tǒng)一方案,即:熱處理后對焊縫統(tǒng)一進(jìn)行急速冷卻降溫使溫度降至常溫,然后以此為起點(diǎn),再退火加熱(500~650℃)、并急速冷卻至常溫。
本實(shí)施例通過焊前利用熱處理裝置5對焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;首先,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行正火處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,焊縫區(qū)域經(jīng)過回火處理后,被擴(kuò)散和細(xì)化的晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行一次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過二次正火,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性;通過根據(jù)具體不同型號(hào)的帶鋼,優(yōu)化選擇不同區(qū)間的預(yù)熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度,能更進(jìn)一步地提高焊縫的延伸性;特針對400系列不銹鋼,通過在焊接工序的下步工序位置上加設(shè)脆性處理裝置6,并用脆性處理替代回火處理,這樣能消除400系列不銹鋼的脆性,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
實(shí)施例2(針對高強(qiáng)度合金鋼和高磷鋼等,當(dāng)然,400系列不銹鋼也可采用本實(shí)施例的方案,但其易產(chǎn)生脆性):
一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊接工藝,包括以下步驟:
1)在線帶鋼在焊接工序的剪切工位上通過剪切裝置3進(jìn)行剪切拼縫;
2)剪切拼縫完畢后,所述在線帶鋼的焊接區(qū)域在所述焊接工序的熱處 理工位上通過熱處理裝置5進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱,預(yù)熱溫度為150~250℃;
3)升溫預(yù)熱后,所述在線帶鋼在所述焊接工序的焊接工位上通過氬弧焊接小車1進(jìn)行焊接;
4a1)焊接完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述焊接工序的一次正火工位上通過一次正火機(jī)構(gòu)5a1進(jìn)行在線連續(xù)焊縫一次正火,該一次正火溫度為650~800℃;
4a2)一次正火完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述焊接工序的二次正火工位上通過二次正火機(jī)構(gòu)5a2進(jìn)行在線連續(xù)焊縫二次正火,該二次正火溫度為500~650℃;
4b)正火處理完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述焊接工序的回火工位上通過回火機(jī)構(gòu)5b進(jìn)行在線連續(xù)焊縫回火處理,該回火處理溫度為300~400℃。
本實(shí)施例的動(dòng)作過程如下:
首先,在線帶鋼在剪切工位通過剪切裝置3進(jìn)行剪切拼縫;剪切拼縫完畢后,C型框架2帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5向右移動(dòng),直至熱處理裝置5移動(dòng)到夾鉗7的位置,開始升溫預(yù)熱;預(yù)熱完畢后,C型框架2帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5繼續(xù)向右移動(dòng),直至反射電極4移動(dòng)到夾鉗7的位置;接著,氬弧焊接小車1也移動(dòng)到夾鉗7的位置進(jìn)行焊接;焊接完畢后,氬弧焊接小車1回退,C型框架2也帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5向左回位,在C型框架2回位的過程中,裝在C型框架2上的一次正火機(jī)構(gòu)5a1、二次正火機(jī)構(gòu)5a2和回火機(jī)構(gòu)5b依次對焊縫區(qū)域?qū)?yīng)進(jìn)行一次正火、二次正火和回火處理。(參見圖1)
上述一次正火機(jī)構(gòu)5a1、二次正火機(jī)構(gòu)5a2和回火機(jī)構(gòu)5b均采用高頻感應(yīng)加熱器。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。
本實(shí)施例通過利用熱處理裝置5對在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低 了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;首先,對焊縫區(qū)域采用正火工藝的熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,對焊縫區(qū)域采用回火工藝的熱處理,使被擴(kuò)散和細(xì)化的晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;通過焊后對焊縫區(qū)域先采用一次正火的熱處理,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過對焊縫區(qū)域采用二次正火的熱處理,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性;通過根據(jù)具體不同型號(hào)的帶鋼,優(yōu)化選擇不同區(qū)間的預(yù)熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度,能更進(jìn)一步地提高焊縫的延伸性。
實(shí)施例3(特針對400系列不銹鋼):
一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的氬弧焊接工藝,包括以下步驟:
1)在線帶鋼在焊接工序的剪切工位上通過剪切裝置3進(jìn)行剪切拼縫;
2)剪切拼縫完畢后,所述在線帶鋼的焊接區(qū)域在所述焊接工序的熱處理工位上通過熱處理裝置5進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱,預(yù)熱溫度為150~250℃;
3)升溫預(yù)熱后,所述在線帶鋼在所述焊接工序的焊接工位上通過氬弧焊接小車1進(jìn)行焊接;
4a1)焊接完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述焊接工序的一次正火工位上通過一次正火機(jī)構(gòu)5a1進(jìn)行在線連續(xù)焊縫一次正火,該一次正火溫度為650~800℃;
4a2)一次正火完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述焊接工序的二次正火工位上通過二次正火機(jī)構(gòu)5a2進(jìn)行在線連續(xù)焊縫二次正火,該二次正火溫度為500~650℃;
4b)正火處理完畢后,正火后的所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在脆性處理工序的急速冷卻工位上通過所述急速冷卻噴頭6e急速降至常溫;
降至常溫后的所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域在所述脆性處理工序的退火工 位上通過所述退火機(jī)構(gòu)6c進(jìn)行退火處理,退火溫度為500~650℃;
退火后的所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域又在所述脆性處理工序的急速冷卻工位上通過所述急速冷卻噴頭6e急速降至常溫。
具體地,上述脆性處理工序的位置上的脆性處理裝置6包括輔機(jī)小車6a以及依次布置在所述輔機(jī)小車6a上的盛水箱6b、退火機(jī)構(gòu)6c和循環(huán)水制冷機(jī)6d,所述盛水箱6b內(nèi)和所述輔機(jī)小車6a上對應(yīng)所述盛水箱6b上方的位置分別設(shè)有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區(qū)域正反面的急速冷卻噴頭6e,所述急速冷卻噴頭6e與所述循環(huán)水制冷機(jī)6d的輸出口連通,所述盛水箱6b與所述循環(huán)水制冷機(jī)6d的輸入口連通。初始位置時(shí),焊縫位于所述盛水箱6b上方,第一次急速冷卻完畢后,輔機(jī)小車6a向左移動(dòng),使退火機(jī)構(gòu)6c位于焊縫下方進(jìn)行退火處理,退火完畢后,輔機(jī)小車6a向右回位,使盛水箱6b回到焊縫下方,最后再進(jìn)行第二次急速冷卻。
本實(shí)施例的動(dòng)作過程如下:
首先,在線帶鋼在剪切工位通過剪切裝置3進(jìn)行剪切拼縫;剪切拼縫完畢后,C型框架2帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5向右移動(dòng),直至熱處理裝置5移動(dòng)到夾鉗7的位置,開始升溫預(yù)熱;預(yù)熱完畢后,C型框架2帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5繼續(xù)向右移動(dòng),直至反射電極4移動(dòng)到夾鉗7的位置;接著,氬弧焊接小車1也移動(dòng)到夾鉗7的位置進(jìn)行焊接;焊接完畢后,氬弧焊接小車1回退,C型框架2也帶動(dòng)剪切裝置3、反射電極4和熱處理裝置5向左回位,在C型框架2回位的過程中,裝在C型框架2上的一次正火機(jī)構(gòu)5a1和二次正火機(jī)構(gòu)5a2依次對焊縫區(qū)域?qū)?yīng)進(jìn)行一次正火和二次正火;正火完畢后,在線帶鋼運(yùn)輸?shù)较虏焦ば蚣创嘈蕴幚砉ば蜻M(jìn)行脆性處理。(參見圖1)
上述一次正火機(jī)構(gòu)5a1、二次正火機(jī)構(gòu)5a2和回火機(jī)構(gòu)5b均采用高頻感應(yīng)加熱器。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。
本實(shí)施例通過利用熱處理裝置5對在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱,這樣,既可降低焊接應(yīng)力,又可降低焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋,同時(shí),也可減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,而且,還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并利用氬弧焊焊接時(shí)其特有的往復(fù)運(yùn)動(dòng),減少了加熱器的數(shù)量,從而降低了成本;再且,通過焊后對焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理,這樣,可使焊縫及熱影 響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;通過將焊接工序的下步工序設(shè)計(jì)成脆性處理工序,這樣能消除400系列不銹鋼的脆性,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性;首先,對焊縫區(qū)域采用正火工藝的熱處理,這樣,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴(kuò)散和細(xì)化,從而大大地提高了焊縫的延伸性;然后,對擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶采用回火工藝的熱處理,使其再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性,或針對400系列不銹鋼,輾壓后直接對焊縫區(qū)域采用脆性處理,消除400系列不銹鋼的脆性,從而再進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性;通過焊后對焊縫區(qū)域先采用一次正火的熱處理,可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴(kuò)散,并使其分布均勻,同時(shí)保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準(zhǔn)備;緊接著通過對焊縫區(qū)域采用二次正火的熱處理,可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細(xì)化,同時(shí)經(jīng)過兩次正火,使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡,從而進(jìn)一步地降低了焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了金屬延伸性;通過采用退火處理配合急速冷卻的工藝,消除了400系列不銹鋼在475℃區(qū)間產(chǎn)生的脆性組織,從而進(jìn)一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性;通過在退火處理前再加一次急速冷卻,保障了在焊接400系列不銹鋼時(shí)的工藝和焊接質(zhì)量的統(tǒng)一性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。