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帶在線連續(xù)焊縫熱處理的激光焊接工藝的制作方法

文檔序號(hào):12735807閱讀:298來源:國知局
帶在線連續(xù)焊縫熱處理的激光焊接工藝的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域,特別涉及一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的激光焊接工藝。



背景技術(shù):

隨著我國汽車、橋梁、建筑、家電等對(duì)鋼鐵有大量需求的行業(yè)的迅猛發(fā)展,鋼鐵企業(yè)對(duì)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(shì)。因此,特殊鋼材的焊接是我們即將面臨的重大問題,但利用普通的激光焊接工藝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、由于激光焊接是將高能量密度的激光光束發(fā)射在拼接好的帶鋼縫隙上,使被焊工件瞬間加溫至1200~1400℃實(shí)現(xiàn)快速焊接,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)焊縫熱處理的激光焊接工藝。

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)焊縫熱處理的激光焊接工藝,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預(yù)熱工位上通過預(yù)熱裝置進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱;

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激光焊接裝置進(jìn)行焊接;

4a)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正火工位上通過正火機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線連續(xù)焊縫正火處理;

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輾壓工位上通過輾壓裝置進(jìn)行在線連續(xù)焊縫輾壓;

4c)輾壓完畢后,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)進(jìn)行在線連續(xù)焊縫回火處理或在所述性處理工序的位置上通過所述脆性處理裝置進(jìn)行在線連續(xù)焊縫脆性處理,所述脆性處理工序?yàn)樗龊附庸ば虻南虏焦ば颉?/p>

通過在焊接工位前加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱的預(yù)熱工位,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(duì)減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并通過在焊接工位后加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理的熱處理工位,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(duì)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(duì)擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶采用輾壓工藝,使其變得更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,對(duì)焊縫區(qū)域采用回火工藝的熱處理,使被輾壓破壞的細(xì)化晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性,或針對(duì)400系列不銹鋼,輾壓后直接對(duì)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。

在上述方案中,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(duì)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。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。

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,步驟4a)具體為:

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)進(jìn)行在線連續(xù)焊縫一次正火;

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)進(jìn)行在線連續(xù)焊縫二次正火。

通過焊后對(duì)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(duì)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。

在上述方案中,所述預(yù)熱裝置的加熱溫度為100~200℃,所述一次正火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為600~800℃,所述二次正火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為600~800℃,所述回火機(jī)構(gòu)的加熱溫度為200~300℃。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,所述預(yù)熱裝置、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,

在上述方案中,所述輾壓裝置的碾壓輪的端面為圓弧形。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

在上述方案中,所述在線連續(xù)焊縫脆性處理具體為:

輾壓后的所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域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)進(jìn)行退火處理;

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急速降至常溫。

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;同時(shí),通過在退火處理前再加一次急速冷卻,保障了工藝和焊接質(zhì)量的統(tǒng)一性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:

1、通過在焊接工位前加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱的預(yù)熱工位,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(duì)減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并通過在焊接工位后加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理的熱處理工位,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、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;

3、首先,對(duì)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(duì)擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶采用輾壓工藝,使其變得更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,對(duì)焊縫區(qū)域采用回火工藝的熱處理,使被輾壓破壞的細(xì)化晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性,或針對(duì)400系列不銹鋼,輾壓后直接對(duì)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;

4、通過焊后對(duì)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(duì)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;

5、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;

6、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。

本發(fā)明具有可在線連續(xù)對(duì)焊接區(qū)域及焊縫進(jìn)行熱處理、工藝簡(jiǎn)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)明中焊接部分的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明中輔機(jī)部分的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是圖2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中,焊接小車1,剪切裝置2,激光焊接裝置3,輾壓裝置4,預(yù)熱裝置5,熱處理裝置6,正火機(jī)構(gòu)6a,一次正火機(jī)構(gòu)6a1,二次正火機(jī)構(gòu)6a2,回火機(jī)構(gòu)6b,脆性處理裝置7,輔機(jī)小車7a,盛水箱7b,退火機(jī)構(gòu)7c,循環(huán)水制冷機(jī)7d,急速冷卻噴頭7e。

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(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實(shí)施例中的焊機(jī)包括兩大部分:焊接部分(即標(biāo)號(hào)部件1~6)和輔機(jī)部分(即標(biāo)號(hào)部件7);對(duì)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)焊縫熱處理的激光焊機(jī),包括焊接小車1,以及依次安裝在所述焊接小車1上的剪切裝置2、激光焊接裝置3和輾壓裝置4,所述焊接小車1上對(duì)應(yīng)所述激光焊接裝置3前方的位置設(shè)有可對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱的預(yù)熱裝置5,所述預(yù)熱裝置5布置在所述剪切裝置2和激光焊接裝置3之間,所述焊接小車1上對(duì)應(yīng)所述激光焊接裝置3后方的位置設(shè)有可對(duì)焊縫區(qū)域進(jìn)行在線連續(xù)焊縫熱處理的熱處理裝置6。通過焊前對(duì)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(duì)減緩焊 后的冷卻速度有著輔助作用;并通過焊后對(duì)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6包括可對(duì)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)6a和可對(duì)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)6b,所述正火機(jī)構(gòu)6a布置在所述激光焊接裝置3和輾壓裝置4之間,所述回火機(jī)構(gòu)6b布置在所述輾壓裝置4后方。首先,通過焊后對(duì)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)輾壓裝置4輾壓后變得更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,焊縫區(qū)域經(jīng)過回火處理后,被輾壓裝置4輾壓破壞的細(xì)化晶體再次結(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)6a又包括一次正火機(jī)構(gòu)6a1和二次正火機(jī)構(gòu)6a2,所述二次正火機(jī)構(gòu)6a2布置在所述一次正火機(jī)構(gòu)6a1后方。通過焊后對(duì)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。

上述預(yù)熱裝置5的加熱溫度為100~200℃,所述一次正火機(jī)構(gòu)6a1的加熱溫度為600~800℃,所述二次正火機(jī)構(gòu)6a2的加熱溫度為600~800℃,所述回火機(jī)構(gòu)6b的加熱溫度為200~300℃。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。所述預(yù)熱裝置5、一次正火機(jī)構(gòu)6a1、二次正火機(jī)構(gòu)6a2和回火機(jī)構(gòu)6b均采用高頻感應(yīng)加熱器,所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

上述激光焊機(jī)的焊接工序的下步工序?yàn)榇嘈蕴幚砉ば颍摯嘈蕴幚砉ば虻奈恢蒙显O(shè)有脆性處理裝置7,所述脆性處理裝置7包括輔機(jī)小車7a以及依次布置在所述輔機(jī)小車7a上的盛水箱7b、退火機(jī)構(gòu)7c和循環(huán)水制冷機(jī)7d,所述盛水箱7b內(nèi)和所述輔機(jī)小車7a上對(duì)應(yīng)所述盛水箱7b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7e,所述急速冷卻噴頭7e與所述循環(huán)水制冷機(jī)7d的輸出口連通,所述盛水箱7b與所述循環(huán)水制冷機(jī)7d的輸入口連通,所述退火機(jī)構(gòu)7c的加熱溫度為500~650℃,所述退火機(jī)構(gòu)7c采用高頻感應(yīng)加熱器。特針對(duì)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7,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。

本實(shí)施例通過焊前對(duì)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(duì)減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并通過焊后對(duì)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(duì)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)輾壓裝置4輾壓后變得更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,焊縫區(qū)域經(jīng)過回火處理后,被輾壓裝置4輾壓破壞的細(xì)化晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;通過焊后對(duì)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;通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密;特針對(duì)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7,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(duì)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)焊縫熱處理的激光焊接工藝,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2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預(yù)熱工位上通過預(yù)熱裝置5進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱至100~200℃;

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激光焊接裝置3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)6a1進(jìn)行在線連續(xù)焊縫一次正火,該一次正火溫度為600~800℃;

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)6a2進(jìn)行在線連續(xù)焊縫二次正火,該二次正火溫度為600~800℃;

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輾壓工位上通過輾壓裝置4進(jìn)行在線連續(xù)焊縫輾壓;

4c)輾壓完畢后,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)6b進(jìn)行在線連續(xù)焊縫回火處理,該回火處理溫度為200~300℃。

上述預(yù)熱裝置5、一次正火機(jī)構(gòu)6a1、二次正火機(jī)構(gòu)6a2和回火機(jī)構(gòu)6b均采用高頻感應(yīng)加熱器,所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

本實(shí)施例通過在焊接工位前加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱的預(yù)熱工位,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(duì)減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并通過在焊接工位后加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理的熱處理工位,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(duì)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(duì)擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶采用輾壓工藝,使其變得 更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,對(duì)焊縫區(qū)域采用回火工藝的熱處理,使被輾壓破壞的細(xì)化晶體再次結(jié)晶,從而再進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;通過焊后對(duì)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(duì)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;通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

實(shí)施例3(特針對(duì)400系列不銹鋼):

一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的激光焊接工藝,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2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預(yù)熱工位上通過預(yù)熱裝置5進(jìn)行在線連續(xù)升溫預(yù)熱至100~200℃;

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激光焊接裝置3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)6a1進(jìn)行在線連續(xù)焊縫一次正火,該一次正火溫度為600~800℃;

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)6a2進(jìn)行在線連續(xù)焊縫二次正火,該二次正火溫度為600~800℃;

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輾壓工位上通過輾壓裝置4進(jìn)行在線連續(xù)焊縫輾壓;

4c)輾壓完畢后,所述在線帶鋼的焊縫區(qū)域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7e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)7c進(jìn)行退火處理,該退火溫度為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7e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7包括輔機(jī)小車7a以及依次布置在所述輔機(jī)小車7a上的盛水箱7b、退火機(jī)構(gòu)7c和循環(huán)水制冷機(jī)7d,所述盛水箱7b內(nèi)和所述輔機(jī)小車7a上對(duì)應(yīng)所述盛水箱7b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7e,所述急速冷卻噴頭7e與所述循環(huán)水制冷機(jī)7d的輸出口連通,所述盛水箱7b與所述循環(huán)水制冷機(jī)7d的輸入口連通。初始位置時(shí),焊縫位于所述盛水箱7b上方,第一次急速冷卻完畢后,輔機(jī)小車7a向左移動(dòng),使退火機(jī)構(gòu)7c位于焊縫下方進(jìn)行退火處理,退火完畢后,輔機(jī)小車7a向右回位,使盛水箱7b回到焊縫下方,最后再進(jìn)行第二次急速冷卻。

上述預(yù)熱裝置5、一次正火機(jī)構(gòu)6a1、二次正火機(jī)構(gòu)6a2和退火機(jī)構(gòu)7c均采用高頻感應(yīng)加熱器,所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當(dāng)然,也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

本實(shí)施例通過在焊接工位前加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊接區(qū)域進(jìn)行升溫預(yù)熱的預(yù)熱工位,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(duì)減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用;并通過在焊接工位后加設(shè)可對(duì)在線帶鋼的焊縫區(qū)域進(jìn)行熱處理的熱處理工位,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(duì)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(duì)擴(kuò)散和細(xì)化后的結(jié)晶采用輾壓工藝,使其變得更加緊密,從而更進(jìn)一步地提高了焊縫的延伸性;最后,對(duì)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(duì)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(duì)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;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;通過采用端面為圓弧形的碾壓輪,能使碾壓時(shí)的作用力集中在焊縫區(qū)域,從而能更好的破壞經(jīng)正火后的結(jié)晶,使其更加緊密。

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)。

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