用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焊接領(lǐng)域，特別涉及一種用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]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)準和高性價比的鋼材的產(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，但利用普通的激光焊機和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、高強度合金鋼和高磷鋼等的焊接要求，具體地:
[0003]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°C實現(xiàn)快速焊接，所以這種焊接過程會使焊接區(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)一旦受力就會出現(xiàn)斷裂；
[0004]2、由于焊接區(qū)域在焊接前和焊接時的溫度差較大，所以容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力，同時，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。
[0005]以上兩個問題在本公司經(jīng)過大量的研究和實驗后終得以解決，但對于400系不銹鋼，由于400系不銹鋼有其自身特點(鐵素體及鐵素?奧氏雙相體)，因此，400系列不銹鋼的焊縫在焊接時，仍會因金屬組織受熱影響(溫度下降)而形成焊縫脆性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型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用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置。
[0007]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供的一種用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置，包括輔機小車以及依次布置在所述輔機小車上的盛水箱、退火機構(gòu)和循環(huán)水制冷機，所述盛水箱內(nèi)和所述輔機小車上對應(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)水制冷機的輸出口連通，所述盛水箱與所述循環(huán)水制冷機的輸入口連通。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，并配合熱處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了 400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
[0008]在上述方案中，所述退火機構(gòu)的加熱溫度為500?650°C。
[0009]在上述方案中，所述退火機構(gòu)采用高頻感應(yīng)加熱器。
[0010]本實用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0011]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，并配合熱處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了 400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
[0012]本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝簡單、焊接好后焊縫及熱影響區(qū)的延伸性好等特點。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明中焊接部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明中輔機部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是圖2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中，焊接小車I，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，正火機構(gòu)6a，一次正火機構(gòu)6al，二次正火機構(gòu)6a2，回火機構(gòu)6b，脆性處理裝置7，輔機小車7a，盛水箱7b，退火機構(gòu)7c，循環(huán)水制冷機7d，急速冷卻噴頭7e。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0018]本裝置屬于焊機的輔機部分(即標(biāo)號部件7)，本裝置在實際使用時，需與焊接部分(即標(biāo)號部件I?6) —起組成完整的焊機；對應(yīng)地，該焊機的焊接工藝包括焊接工序和脆性處理工序兩大部分。以下實施例是本裝置與激光焊機的組合，當(dāng)然，本裝置也可與電阻焊機、氬弧焊機等焊機組合。
[0019]實施例1:
[0020]一種帶在線連續(xù)焊縫熱處理的激光焊機，包括焊接小車1，以及依次安裝在所述焊接小車I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I上對應(yīng)所述激光焊接裝置3前方的位置設(shè)有可對焊接區(qū)域進行在線連續(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I上對應(yīng)所述激光焊接裝置3后方的位置設(shè)有可對焊縫區(qū)域進行在線連續(xù)焊縫熱處理的熱處理裝置6。通過焊前對焊接區(qū)域進行升溫預(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散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋，同時，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；并通過焊后對焊縫區(qū)域進行熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性。
[0021]上述熱處理裝置6包括可對所述焊縫區(qū)域進行在線連續(xù)焊縫正火處理的正火機構(gòu)6a和可對所述焊縫區(qū)域進行在線連續(xù)焊縫回火處理的回火機構(gòu)6b，所述正火機構(gòu)6a布置在所述激光焊接裝置3和輾壓裝置4之間，所述回火機構(gòu)6b布置在所述輾壓裝置4后方。首先，通過焊后對焊縫區(qū)域進行正火處理，這樣，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，擴散和細化后的結(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輾壓破壞的細化晶體再次結(jié)晶，從而再進一步地提高了焊縫的延伸性。所述正火機構(gòu)6a又包括一次正火機構(gòu)6al和二次正火機構(gòu)6a2，所述二次正火機構(gòu)6a2布置在所述一次正火機構(gòu)6al后方。通過焊后對焊縫區(qū)域進行一次正火，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過二次正火，可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細化，同時經(jīng)過兩次正火，使幅寬^ 100mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡，從而進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。
[0022]上述預(yù)熱裝置5的加熱溫度為100?200°C，所述一次正火機構(gòu)6al的加熱溫度為600?800°C，所述二次正火機構(gòu)6a2的加熱溫度為600?800°C，所述回火機構(gòu)6b的加熱溫度為200?300°C。通過根據(jù)具體不同型號的帶鋼，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，能更進一步地提高焊縫的延伸性。所述預(yù)熱裝置5、一次正火機構(gòu)6al、二次正火機構(gòu)6a2和回火機構(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。
[0023]上述激光焊機的焊接工序的下步工序為脆性處理工序，該脆性處理工序的位置上設(shè)有脆性處理裝置7，所述脆性處理裝置7包括輔機小車7a以及依次布置在所述輔機小車7a上的盛水箱7b、退火機構(gòu)7c和循環(huán)水制冷機7d，所述盛水箱7b內(nèi)和所述輔機小車7a上對應(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7d的輸出口連通，所述盛水箱7b與所述循環(huán)水制冷機7d的輸入口連通，所述退火機構(gòu)7c的加熱溫度為500?650°C，所述退火機構(gòu)7c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，從而進一步地提高了 400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
[0024]本實施例通過焊前對焊接區(qū)域進行升溫預(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散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋，同時，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；并通過焊后對焊縫區(qū)域進行熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴散和細化，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)域進行正火處理，這樣，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，擴散和細化后的結(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輾壓破壞的細化晶體再次結(jié)晶，從而再進一步地提高了焊縫的延伸性；通過焊后對焊縫區(qū)域進行一次正火，可使焊縫及熱影響區(qū)的粗大結(jié)晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區(qū)一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過二次正火，可使焊縫及熱影響區(qū)晶體組織細化，同時經(jīng)過兩次正火，使幅寬^ 100mm的板帶焊縫區(qū)域溫度比較均勻、平衡，從而進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，從而進一步地提高了 400系列不銹鋼的塑性及延伸性。
[0025]實施例2(針對高強度合金鋼和高磷鋼等，當(dāng)然，400系列不銹鋼也可采用本實施例的方案，但其易產(chǎn)生脆性):
[0026]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:
[0027]I)在線帶鋼在焊接工序的剪切工位上通過剪切裝置2進行剪切拼縫；
[0028]2)剪切拼縫