[實用新型]一種7xxx系時效強化鋁合金焊接接頭焊后熱處理裝置

有效

• 申請號: 201620031026.7
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN205347531U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 趙朋成;林森;林曉琳
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D1/667
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

技術領域

本實用新型涉及一種高速列車用7xxx系時效強化高強鋁合金焊接接頭焊后熱處理的裝置,具體地說是應用鋁板、淬火噴水頭、感應加熱線圈，測溫儀控制箱、感應加熱控制箱等構成的一種7xxx系時效強化高強鋁合金焊接接頭焊后熱處理的裝置，屬于機械加工類。

背景技術

近年來，高速列車因其節能環保和安全快捷而越來越成為人們出行必不可少的交通工具之一。為達到節能環保和快速安全的目的，各種輕量化的高強度鋁合金結構件廣泛應用于高速列車中。7xxx系鋁合金為時效強化型鋁合金，是高速列車車體材料中的一種高強鋁合金，該系列鋁合金結構件一般采用熔化極氣體保護電弧焊(MIG)制備。由于MIG焊接熱輸入量大、能量集中會使得焊接接頭焊縫區和熱影響區的組織與性能在焊接高溫環境的影響下發生變化，即焊接接頭的軟化。

現有針對高速列車鋁合金焊接接頭焊后強化的方法主要有余高補強法、錘擊法、超聲波法等。余高補強法僅能對焊縫區的整體強度有少許提高，對于熱影響區強度的提高甚微，并且如果余高過高不但會影響高速列車車體的整體美觀，還會造成焊接接頭應力集中。錘擊法和超聲波法僅能以物理力學或能量的方式使焊縫區和熱影響區的部分粗大晶粒細化，以此來達到提高焊接接頭強度的目的。但是7xxx系鋁合金為時效強化型鋁合金，其主要強化形式為第二相強化，而不是非熱處理強化相鋁合金的細晶強化形式。因此，通過錘擊法和超聲波法對焊接接頭強度的提升也十分有限，并且錘擊法和超聲波法費時費力，工業制造中較少采用。

本實用新型旨在解決7xxx系時效強化鋁合金MIG焊接接頭焊后嚴重軟化的弊端，提供了一種對焊接接頭的焊縫區和熱影響區進行局部熱處理的裝置，即一種7xxx系時效強化鋁合金焊接接頭焊后熱處理裝置。該裝置可以通過局部熱處理的方式使得焊縫區和熱影響區的粗大晶粒細化，還可以使焊縫區和熱影響區的粗大強化相回溶并析出彌散的細小強化相，從而實現用細晶強化和彌散強化的方式來提高焊接接頭的力學性能。

實用新型內容

本實用新型旨在解決上述問題，提供了一種7xxx系時效強化鋁合金焊接接頭焊后熱處理的裝置。其采用的技術方案如下：

本實用新型是一種7xxx系時效強化鋁合金焊接接頭焊后熱處理裝置，包括鋁合金焊接接頭焊縫區和熱影響區正上方的感應加熱線圈，以及感應加熱線圈正上方的絕熱板，位于焊縫區和熱影響區上下表面上的測溫儀控制箱，位于焊縫區和熱影響區兩側鋁合金板材上下兩個表面的水冷銅管，位于水冷銅管外側固定水冷銅管的外側壓緊鋼板以及外側壓緊鋼板外側的快速夾緊工具，位于壓緊鋼板兩端的緊固螺栓，位于焊縫區和熱影響區上表面兩側和下表面正下方的淬火噴水頭，位于鋁板兩側的淬火噴水頭支撐架。

所述感應加熱線圈以矩形方式平鋪在焊縫區和熱影響區的上表面，感應加熱線圈從焊縫區和熱影響區的一端引入從矩形中心處引出，引入端和引出端連接到感應加熱電源上；感應加熱線圈外包有絕緣絕熱材料，感應加熱線圈固定在電木板的下表面上，便于加熱完畢后將感應加熱線圈及時撤出。

所述測溫儀控制箱內置有熱電偶測溫儀，其熱電偶貼片緊貼在進行固溶處理或時效處理的焊縫區和熱影響區的上下表面，通過熱電效應原理并通過測溫儀控制箱外側上的溫度顯示器來監測溫度的變化。

所述水冷銅管位于焊接接頭需要加熱的焊縫區和熱影響區上下表面的兩側，水冷銅管靠近鋁板一側為平面，其材質為具有良好導熱性能的紫銅，水冷銅管內通有循環冷卻水，水冷銅管一端為進水口另一端為出水口，且水冷銅管緊貼在需要冷卻的鋁板的上下表面。通過循環水的冷卻作用和銅、鋁的良好導熱性，可以對冷卻位置處的母材區進行冷卻，這樣便使得焊接接頭無需熱處理的母材區的強化相不會因局部熱處理的高溫而發生回溶長大，從而使得母材區的力學性能得以保存。

所述壓緊鋼板包括外側壓緊鋼板和內側壓緊鋼板，位于水冷銅管的外側，與水冷銅管構成整個水冷裝置，外側壓緊鋼板將整個水冷裝置固定在鋁板上，內側壓緊鋼板用來固定和壓緊水冷銅管，外側壓緊鋼板上開有圓孔使得外側壓緊鋼板上的快速夾緊工具通過這些圓孔可以對內側壓緊鋼板施加壓緊力，從而使水冷銅管可以緊密貼緊到需要冷卻的母材區的上下表面。

所述緊固螺栓位于壓緊鋼板的兩端，通過上下兩個螺母將上下兩個壓緊鋼板緊固到母材區冷卻區域的上下表面。