[發明專利]一種高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理裝置及焊縫熱處理工藝

在審

• 申請號: 201510981444.2
• 申請日: 2015-12-20
• 公開（公告）號: CN105463177A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 葉春雷;周雋民;付強勇;袁勇;趙峻;蘭凌;葉睿瀅;陳軍;王振基;伏小燕
• 申請（專利權）人: 新余鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D11/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種冷連軋帶鋼焊接后在線焊縫熱處理技術，適用于酸軋聯合機組生產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軋焊縫熱處理裝置及焊縫熱處理工藝。

背景技術

為了確保酸軋聯合機組的連續軋制，必須在酸軋聯合機組入口區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。通常焊機是酸軋聯合機組正常生產的關鍵設備。一般有閃光搭接焊機和激光焊機，對于產品規格、品種覆蓋面較大的酸軋聯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射器在高頻電壓作用下，將高純CO₂、N₂和He按1:5:24組成的混合氣體進行離子躍遷產生激光，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，實現生產過程無頭軋制而連續生產。

現有的酸軋聯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，焊接應力大，雖然采取了人工加熱措施，帶鋼焊縫處仍然存在應力，在張力和沿程各種彎曲力作用下脆裂斷帶，處理非常麻煩。通常焊縫斷帶率達到15～30％，嚴重影響生產的正常運行，增加了勞動強度和事故處理工作量。

發明內容

本發明的目的是在現有激光焊機基礎上增加一套高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理裝置，同時提供一種高碳高強鋼冷連軋焊縫在線熱處理工藝，并且根據不同鋼種含碳量、強度等級、帶鋼規格選擇不同熱處理工藝參數，控制熱處理溫度和熱處理時間，消除焊接應力，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象產生。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理裝置，包括C形移動小車、激光焊機、超音頻控制柜、操作執行柜、承重支架、升降機構、移動支架、超音頻變壓器、感應加熱器、紅外測溫探頭、制冷水循環冷卻系統、PLC控制操作臺、螺栓、電纜，其特征在于，超音頻控制柜、操作執行柜固定在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行柜的一個輸入端連接；操作執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、超音頻變壓器、制冷水循環冷卻系統連接；在C形移動小車的上端面，用螺栓連接承重支架，支架上垂直設置有導軌；在承重支架上用螺栓固定升降機構；一個移動支架，其側邊中間的連接塊與升降機構上的螺母座固定連接，兩邊的連接件與承重支架上的導軌活動連接；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加熱器，超音頻變壓器與感應加熱器之間通過電纜連接；一個制冷水循環冷卻系統，通過管道分別與超音頻變壓器、感應加熱器的進出水口連接。

所述升降機構由步進電機、聯軸器、滾珠絲桿、螺母座、支承座構成。

所述移動支架兩邊的連接件為帶止口的內凹形槽。

所述感應加熱器由長方形管件、鐵氧體和絕緣體構成。

所述鐵氧體為內凹形長方體塊。

所述制冷水循環冷卻系統由制冷機、水箱、進出水管道構成。

一種高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理工藝，包括高碳高強鋼冷連軋焊縫熱處理裝置，其特征在于，工藝步驟為：

1)激光焊接完畢，按下PLC控制操作臺面板上系統啟動按鈕，開啟制冷水循環冷卻系統；

2)根據PLC控制操作臺面板上的提示步驟，設定熱處理溫度、熱處理時間、加熱距離，選擇手動或自動工作模式；

3)、手動或自動模式下，啟動PLC控制操作臺面板上感應加熱器下降程序，感應加熱器下降到下緣距離帶鋼上表面設定距離，感應加熱器停止下降；

4)、手動或自動模式下，啟動PLC控制操作臺面板上加熱程序，紅外測溫探頭監測熱處理溫度，達到溫度設定值后，保溫，達到設定熱處理時間，啟動PLC控制操作臺面板加熱停止程序及上升程序，感應加熱器停止加熱并上升至升降機構行程最高位置下方10mm～15mm停止，完成整個焊縫熱處理工序。

所述熱處理溫度為600℃～720℃，熱處理時間為30秒～60秒。

所述感應加熱器下降到下緣距離帶鋼上表面的距離為0.8mm～1.5mm。