一種高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種冷連乳帶鋼焊接后在線焊縫熱處理技術(shù)，適用于酸乳聯(lián)合機 組生產(chǎn)過程中前后卷帶鋼焊接后焊縫熱處理，特別涉及一種高碳高強鋼冷連乳焊縫熱處理 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了確保酸乳聯(lián)合機組的連續(xù)乳制，必須在酸乳聯(lián)合機組入口區(qū)域用焊機將下一 卷帶鋼的頭部與前一卷帶鋼的尾部焊接在一起。通常焊機是酸乳聯(lián)合機組正常生產(chǎn)的關(guān)鍵 設(shè)備。一般有閃光搭接焊機和激光焊機，對于產(chǎn)品規(guī)格、品種覆蓋面較大的酸乳聯(lián)合機組配 置的是進口激光焊機。激光焊機焊接的工作原理是激光發(fā)射器在高頻電壓作用下，將高純 C〇2、Ndrae按1:5:24組成的混合氣體進行離子躍迀產(chǎn)生激光，通過光路傳輸、反射，在保護 氣體氦保護下，激光束打在帶鋼前后卷經(jīng)過剪切的合縫上，熔融接縫處金屬，熔融后使前后 帶鋼連接成一體，實現(xiàn)生產(chǎn)過程無頭乳制而連續(xù)生產(chǎn)。
[0003] 現(xiàn)有的酸乳聯(lián)合機組激光焊機自帶加熱裝置，采取的是邊焊接邊加熱，這種加熱 裝置及加熱方式只能滿足普通碳鋼和中低強度帶鋼焊接性能和焊縫質(zhì)量要求，保持焊縫斷 帶率在較低水平。對于含碳0.40%以上的高碳鋼及抗拉強度590MPa以上的高強度鋼，由于 碳高或強度高，帶鋼硬度大，焊接應(yīng)力大，雖然采取了人工加熱措施，帶鋼焊縫處仍然存在 應(yīng)力，在張力和沿程各種彎曲力作用下脆裂斷帶，處理非常麻煩。通常焊縫斷帶率達(dá)到15~ 30%，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運行，增加了勞動強度和事故處理工作量。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是在現(xiàn)有激光焊機基礎(chǔ)上增加一套高碳高強鋼冷連乳焊縫，控 制熱處理溫度和熱處理時間，消除焊接應(yīng)力，提高高碳高強鋼激光熱處理裝置，同時提供一 種高碳高強鋼冷連乳焊縫在線熱處理工藝，并且根據(jù)不同鋼種含碳量、強度等級、帶鋼規(guī)格 選擇不同熱處理工藝參數(shù)焊接后焊縫強度的均勻性，大幅度減少焊縫斷帶現(xiàn)象產(chǎn)生。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案：一種高碳高強鋼冷連乳焊縫熱 處理裝置，包括C形移動小車、激光焊機、超音頻控制柜、操作執(zhí)行柜、承重支架、升降機構(gòu)、 移動支架、超音頻變壓器、感應(yīng)加熱器、紅外測溫探頭、制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)、PLC控制操作 臺、螺栓、電纜，其特征在于，超音頻控制柜、操作執(zhí)行柜固定在C形移動小車平臺上，超音頻 控制柜的輸入端通過電纜與電源連接，輸出端通過電纜與操作執(zhí)行柜的一個輸入端連接； 操作執(zhí)行柜的另一個輸入端通過電纜與PLC控制操作臺的輸出端連接，三個輸出端通過電 纜分別與升降機構(gòu)、超音頻變壓器、制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)連接;在C形移動小車的上端面，用 螺栓連接承重支架，支架上垂直設(shè)置有導(dǎo)軌;在承重支架上用螺栓固定升降機構(gòu);一個移動 支架，其側(cè)邊中間的連接塊與升降機構(gòu)上的螺母座固定連接，兩邊的連接件與承重支架上 的導(dǎo)軌活動連接;在移動支架中間橫檔上固定有與電源連接的紅外測溫探頭，上方固定超 音頻變壓器，下方用螺栓固定感應(yīng)加熱器，超音頻變壓器與感應(yīng)加熱器之間通過電纜連接； 一個制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，通過管道分別與超音頻變壓器、感應(yīng)加熱器的進出水口連接。
[0006] 所述升降機構(gòu)由步進電機、聯(lián)軸器、滾珠絲桿、螺母座、支承座構(gòu)成。
[0007] 所述移動支架兩邊的連接件為帶止口的內(nèi)凹形槽。
[0008] 所述感應(yīng)加熱器由長方形管件、鐵氧體和絕緣體構(gòu)成。
[0009] 所述鐵氧體為內(nèi)凹形長方體塊。
[0010] 所述制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)由制冷機、水箱、進出水管道構(gòu)成。
[0011] 一種高碳高強鋼冷連乳焊縫熱處理工藝，包括高碳高強鋼冷連乳焊縫熱處理裝 置，其特征在于，工藝步驟為：
[0012] 1)激光焊接完畢，按下PLC控制操作臺面板上系統(tǒng)啟動按鈕，開啟制冷水循環(huán)冷卻 系統(tǒng)；
[0013] 2)根據(jù)PLC控制操作臺面板上的提示步驟，設(shè)定熱處理溫度、熱處理時間、加熱距 離，選擇手動或自動工作模式；
[0014] 3)、手動或自動模式下，啟動PLC控制操作臺面板上感應(yīng)加熱器下降程序，感應(yīng)加 熱器下降到下緣距離帶鋼上表面設(shè)定距離，感應(yīng)加熱器停止下降；
[0015] 4)、手動或自動模式下，啟動PLC控制操作臺面板上加熱程序，紅外測溫探頭監(jiān)測 熱處理溫度，達(dá)到溫度設(shè)定值后，保溫，達(dá)到設(shè)定熱處理時間，啟動PLC控制操作臺面板加熱 停止程序及上升程序，感應(yīng)加熱器停止加熱并上升至升降機構(gòu)行程最高位置下方l〇mm~ 15mm停止，完成整個焊縫熱處理工序。
[0016] 所述熱處理溫度為600°C~720°C，熱處理時間為30秒~60秒。
[0017] 所述感應(yīng)加熱器下降到下緣距離帶鋼上表面的距離為0.8mm~1.5mm。
[0018] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點是在現(xiàn)有激光焊機基礎(chǔ)上增加一套高碳高強 鋼冷連乳焊縫熱處理裝置，并且對應(yīng)提供一種高碳高強鋼冷連乳焊縫在線熱處理工藝，采 用PLC控制操作臺面板精確控制熱處理溫度和熱處理時間，消除焊接應(yīng)力，提高高碳高強鋼 激光焊接后焊縫強度的均勻性，大幅度減少焊縫斷帶現(xiàn)象產(chǎn)生，提高了設(shè)備作業(yè)率，有效減 少了事故處理量。新增的焊縫熱處理裝置操作簡單，參數(shù)容易控制，使用效果好。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實用新型高碳高強鋼冷連乳焊縫熱處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是圖1中承重支架與C形移動小車、升降機構(gòu)、移動支架連接右視圖。
[0021] 圖3是圖1中承重支架與升降機構(gòu)、移動支架連接俯視圖。
[0022]圖4是本實用新型PLC控制操作臺面板示意圖。
[0023]圖5是本實用新型感應(yīng)加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是圖5感應(yīng)加熱器A-A向剖視圖。
[0025]圖7是圖5感應(yīng)加熱器B-B向剖視圖。
[0026]圖中：1、C形移動小車，2、激光焊機，201、激光發(fā)射器，202、光路傳輸、保護氣體管 道，3、超音頻控制柜，4、操作執(zhí)行柜，5、承重支架，501、導(dǎo)軌，6、升降機構(gòu)，601、步進電機， 602、滾珠絲杠，603、螺母座，604、支承座，7、移動支架，701、連接件，8、超音頻變壓器，9、感 應(yīng)加熱器，901、長方形管件，902、鐵氧體，903、絕緣體，904、尼龍螺栓，10、紅外測溫探頭， 11、制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，12、PLC控制操作臺，13、螺栓，14、帶鋼，15、焊縫，16、夾緊機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步闡述。
[0028] 參見圖1~圖7,如圖1，一種高碳高強鋼冷連乳焊縫熱處理裝置，包括C形移動小車 1，在C形移動小車1平臺上固定的激光發(fā)射器201及光路傳輸、保護氣體管道202構(gòu)成了現(xiàn)有 的激光焊機2,當(dāng)C形移動小車1前進或者后退，激光出口移動軌跡在焊縫15長度方向上。超 音頻控制柜3、操作執(zhí)行柜4固定在C形移動小車1平臺上，超音頻控制柜3的輸入端通過電纜 與電源連接，輸出端通過電纜與操作執(zhí)行柜4的一個輸入端連接;操作執(zhí)行柜4的另一個輸 入端通過電纜與PLC控制操作臺12的輸出端連接，三個輸出端通過電纜分別與升降機構(gòu)6、 超音頻變壓器8、制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)11連接。在C形移動小車1的上端面，用螺栓13連接承 重支架5,支架上垂直設(shè)置有導(dǎo)軌501(詳見圖2);在承重支架5上用螺栓13及鋼板固定升降 機構(gòu)6，所述升降機構(gòu)6由步進電機601、聯(lián)軸器、滾珠絲桿602、螺母座603、支承座604構(gòu)成， 步進電機601的軸頭通過聯(lián)軸器連接滾珠絲桿602，滾珠絲桿602上設(shè)有螺母座603，固定滾 珠絲桿602用支承座604(詳見圖2、圖3)。一個移動支架7,其側(cè)邊中間的連接塊與升降機構(gòu)6 上的螺母座603固定連接，兩邊的連接件701為帶止口的內(nèi)凹形槽，與承重支架5上的導(dǎo)軌 501活動連接(詳見圖3)。在移動支架7中間橫檔上固定有與電源連接的紅外測溫探頭10,上 方固定超音頻變壓器8,下方用螺栓13固定感應(yīng)加熱器9,所述感應(yīng)加熱器9由長方形管件 901、鐵氧體902和絕緣體903構(gòu)成，長方形管件901為銅管件，鐵氧體902為內(nèi)凹形長方體塊， 每個小塊鐵氧體902卡裝在下層長方形管件901上，長方形管件901之間用絕緣體903絕緣， 再用尼龍螺栓904固定(詳見圖5、圖6、圖7)。感應(yīng)加熱器9上端長方形管件901上設(shè)置有接線 板(詳見圖5)，通過電纜與超音頻變壓器8連接，長方形管件901通電后，鐵氧體902產(chǎn)生磁 場，即可進行感應(yīng)加熱。一個制冷水循環(huán)冷卻系統(tǒng)11，通過管道分別與超音頻變壓器8、感應(yīng) 加熱器9的進出水口連接。
[0029] 如圖1，結(jié)合圖5,感應(yīng)加熱器9的兩端設(shè)置有進出水口，通過柔性管道分別與制冷 水循環(huán)冷卻系統(tǒng)11的進出水口連接，所述制冷水循環(huán)系統(tǒng)11由制冷機(未示出）、水箱(未示 出）、進出水管道構(gòu)成，水箱中的水經(jīng)制冷機冷卻后通過管道從感應(yīng)加熱器9長方形管件901 的一端流入，冷卻長方形管件901后從感應(yīng)加熱器9長方形管件901的另一端流出，返回到水 箱。
[0030] 如圖4所示，PLC控制操作臺12的面板上設(shè)置有系統(tǒng)啟動、參數(shù)設(shè)置、配方數(shù)據(jù)、手 動模式、自動啟動、點動上升、點動下降、加熱啟動、加熱停止、冷水機開、冷水機關(guān)、復(fù)位、回 零、使用幫助按鈕，通過參數(shù)設(shè)置可以在面板上顯示鋼種、當(dāng)前位置、移動距離、熱處理溫 度、熱處理時間，并將PLC控制參數(shù)輸送到操作執(zhí)行柜4執(zhí)行。
[0031] 一種高