[發明專利]適合對接焊縫的感應熱處理的鋼帶材對接機

有效

• 申請號: 201080066404.0
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102858488A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 埃爾維·托馬森;法比安·博萊格
• 申請（專利權）人: 西門子奧鋼聯冶金技術有限公司
• 主分類號: B23K26/26
• 分類號: B23K26/26;B23K26/42;B23K31/02;C21D1/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1，8和10的前序部分所述的適于鋼帶材對接焊縫的感應熱處理的對接機。

背景技術

本發明尤其涉及冷軋設備或例如表面擦銹，連續退火，電解質鍍膜或淬火等處理設備中的連續行進的鋼帶材的對接焊縫，尤其是通過激光束實現的焊縫，且更特別地，涉及在實現所述焊縫之前和/或之后立即進行的熱處理。在以下本說明書中，“處理設備”的表述將用于指代軋制設備或上文提到的設備。

為了提高鋼帶處理設備的生產率，尤其避免所述帶材在一卷接一卷地傳輸，現代大容量處理設備能通過對接鋼帶的端部而連續地運行，所述鋼帶在處理設備入口處呈卷狀被連續供應，完成處理后的帶材尾部被連接于插入處理設備入口中的新的帶材的頭部。

在所述對接操作中，在處理設備中所述待焊帶材的兩端部，例如，完成處理的帶材尾部以及應被處理的新帶材頭部的移動被停止，且處理設備的下游部分（即沿帶材行進方向位于所述帶材尾部之后的部分），在將兩次相繼對接分開的間歇期間，由被預先裝滿的帶材堆積裝置供料。本領域技術人員對所述對接操作已十分熟悉，因此其努力的方向是對接操作的速度，目的在于減小帶材端部的停頓時間，并因此減小堆積裝置的容量和成本。

對接操作由對焊機或焊機實現，除了包括所述焊接裝置，所述對焊機和焊接機還包括用于使帶材在其對焊接合過程中固定的兩對夾爪，所述兩對夾爪分別是用于使位于帶材行進方向下游的處理設備的部分內所接合的帶材尾部固定的第一對夾爪，以及用于使對接機上游所引入的新帶材的頭部固定的第二對夾爪。由不同的焊接裝置實施的不同焊接方法為本領域技術人員已知。其例如包括閃光對焊，電阻縫焊，MIG焊，TIG焊，或者激光焊或混合激光焊。

對焊機應能制造出優質的焊縫。實際上，帶材在處理設備中行進時劣質焊縫的斷裂，甚至需要對不合格或劣質焊縫重新焊接，會損失較大的生產率。焊縫質量的決定元素基本如下：

-焊接接頭的冶金質量，特別是鋼可能在受焊接操作熱影響的區域發生冶金變化，

-焊接截面的幾何形狀，其理想地應相對于帶材截面沒有厚度余量和/或厚度不足，

-焊接接頭的連續性和緊密性。

焊接接頭或焊縫的冶金質量，基本取決于所使用的焊接方法及其在焊接影響區的熱循環，以及各種預先和后期的加熱處理或局部實施在焊縫本身或在實施在焊機緊下游的退火。

焊接部分的幾何形狀取決于焊接方法以及焊接之后實施的焊縫的精加工手段。例如，閃光對焊產生焊道，該焊道必須進行刨平，且“閃光對接”焊機通常設有與焊機形成一體的刨平單元。電阻縫焊由于待焊的板材的搭接，還會產生厚度余量，且所述厚度余量通常應被與焊機結合的滾壓裝置壓平。激光焊能對焊接部分進行精細處理，該焊接部分還與受熱影響的很小的區域相關聯。

焊接接頭的連續性和緊密性基本取決于所使用的焊接參數。所述焊接參數主要是電參數，所述電參數可以方便且可靠地進行管理。但是，為了保證焊接接頭的連續性和緊密性，另一參數更為重要。其涉及焊接邊緣的直度及其在焊接過程中的相對定位。焊接邊緣是指完成處理的帶材尾端，其面對接合至處理設備中的新帶材端部。

為了保證對接焊縫的質量，必須使待焊的帶材端部排列得完全對齊且平直。為此，焊機通常包括用于使需由焊接接合的帶材端部保持固定的所述兩對夾爪。通常，所述帶材端部在夾爪內保持固定，并超出所述夾爪微小的懸伸部，所述懸伸部源于焊機內加入的剪切機所實現的精確且恰當的剪切，或在某種情況下，是源于通過激光束的剪切。此外，并入或聯至焊機內的定中心裝置在帶材端部固定于夾爪內之前，能使帶材端部對齊。

處理裝置中被處理鋼帶材的等級和厚度范圍的逐漸擴大，以及對生產率不斷提高的要求，已經導致越來越頻繁的使用實施激光焊接方法的焊機。所述激光方法實際上能擴大可被焊接的產品范圍，直到厚度十分小的產品。其也能限制由十分多樣的鋼的等級的受熱區域，特別是為汽車工業開發的特種冶金鋼也可被算在內。但是，由于激光束較小的厚度，待焊接邊緣相互的定位必須十分精確，正如申請人提出的申請EP1591190中所描述的那樣。

盡管激光焊接方法，由于焊接能量極為集中，會導致減小受影響區域，但是很多級別的高性能的鋼依然可能會硬化，并相關聯地發生脆化。為了避免所述脆化和硬化，必須進行焊縫熱處理。可以使用焊縫的不同類型的熱處理方式，其可通過焊接之后的“退火”，目的在于通過冶金方面恢復焊縫允許的延展性，或者通過能降低焊縫冷卻速度的預加熱，并因此限制其硬化。