[發明專利]焊接方法、熱處理裝置和焊接系統

有效

• 申請號: 201210499248.8
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103028851A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王霄騰;袁曉東;任會禮;付玲
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: B23K28/00
• 分類號: B23K28/00;C21D9/50
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 桑傳標;施娥娟

技術領域

本發明涉及焊接領域，具體地，涉及一種焊接方法和一種用于實施該焊接方法中的熱處理步驟的熱處理裝置和一種實施所述焊接方法的焊接系統。

背景技術

隨著現代工程機械的大型化和重載化，越來越多的高強鋼焊接結構被應用到工程機械中。但是，由于高強鋼中含有較多的碳和合金元素，碳當量較高，焊接接頭自然冷卻時極易生成淬硬組織，使焊接接頭的力學性能下降，冷裂紋敏感性增加，從而嚴重制約了高強鋼在焊接結構中的應用。

為了避免淬硬組織的生成，通常要在焊接前對待焊接的母材進行預熱，并且在焊接完成后還要進行焊后后熱。但是，過多的不均勻熱輸入會造成焊接接頭軟化、強度下降，同時還會增大焊接變形。

因此，如何在避免焊接后焊接接頭處生成淬硬組織的同時不會增加焊接變形成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種焊接方法和一種實施該焊接方法的焊接系統，該焊接方法可以避免焊接后焊接接頭處生成淬硬組織，并且不會增加焊接變形。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供一種焊接方法，其中，該方法包括：

焊接步驟：將母材焊接在一起，并形成焊接接頭；

熱處理步驟：使所述焊接接頭處的材料從預定溫度冷卻至所述母材的下貝氏體開始轉變溫度，將所述焊接接頭處的材料的溫度保持在所述下貝氏體開始轉變溫度，保溫時間為預定時間。

優選地，在所述熱處理步驟中，所述焊接接頭處的材料的冷卻速度大于所述母材從焊接溫度冷卻至開始珠光體轉變的最低冷卻速度，以使所焊接接頭處的材料至少具有部分下貝氏體組織。

優選地，在所述熱處理步驟中，所述焊接接頭處的材料的冷卻速度大于所述母材的臨界冷卻速度，以使所述焊接接頭處的材料全部具有下貝氏體組織。

優選地，所述母材為高強鋼。

優選地，所述預定時間為10s至50s。

作為本發明的另一個方面，還提供一種熱處理裝置，該熱處理裝置用于實施本發明所提供的上述焊接方法中的所述熱處理步驟，所述熱處理裝置包括具有開口的熱處理腔，該熱處理腔內的熱處理介質能夠從所述開口流出并與所述焊接接頭接觸，所述熱處理介質的溫度為所述母材的下貝氏體開始轉變溫度。

優選地，所述熱處理裝置還包括熱交換腔，該熱交換腔與所述熱處理腔選擇性地連通，所述熱處理介質在所述熱交換腔中被加熱或冷卻至所述下貝氏體開始轉變溫度后送入所述熱處理腔。

優選地，所述熱處理裝置還包括介質回收裝置，所述介質回收裝置用于將所述熱處理腔中的熱處理介質送回所述熱交換腔。

優選地，所述熱處理裝置包括下端開放的殼體和盛放所述熱處理介質的浴鹽池，該浴鹽池設置在所述殼體的內部空間中，所述殼體內位于所述浴鹽池下方的部分形成為所述熱處理腔，所述浴鹽池的側壁與所述殼體之間存在第一間隙，以使所述熱處理介質能夠通過所述第一間隙到達所述熱處理腔。

優選地，所述第一間隙內設置有開關閥和/或過濾件。

優選地，所述介質回收裝置包括抽吸泵和設置在所述浴鹽池內的輸送管，該輸送管的下端與所述熱處理腔相通，所述抽吸泵設置在所述輸送管中，以將所述熱處理腔內的熱處理介質回收至所述浴鹽池內。

優選地，所述介質回收裝置還包括設置在所述輸送管內的單向閥，該單向閥位于所述抽吸泵的下方，只允許所述熱處理介質從該單向閥的下方流向該單向閥的上方。

優選地，所述介質回收裝置還包括套筒和氣體源，所述套筒套在所述殼體外部，且所述套筒的上部與所述殼體密封連接，所述套筒的下方開放，且所述套筒的下邊緣超過所述殼體的下邊緣，所述氣體源產生的氣體通入所述套筒與所述殼體之間的第二間隙。

優選地，所述氣體源能夠提供二氧化碳氣體。

優選地，所述浴鹽池內設置有加熱裝置和冷卻裝置。

優選地，所述浴鹽池內設置有溫度傳感器，該溫度傳感器與所述加熱裝置和所述冷卻裝置電連接。

優選地，所述熱處理裝置還包括介質進給裝置，該介質進給裝置用于將所述熱交換腔中加熱至所述下貝氏體開始轉變溫度的熱處理介質輸送至所述熱處理腔。

優選地，所述熱處理介質的成分包括KOH、NaOH和H₂O。

優選地，所述熱處理介質的成分還包括NaNO₂。

優選地，所述熱處理介質的成分還包括Na₂CO₃。