[發(fā)明專利]一種適用于防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正方法

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• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112692106A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 張云峰;裴志榮;韓榮玲
• 申請（專利權）人: 包頭雙馬動力科技有限公司
• 主分類號: B21D1/10
• 分類號: B21D1/10
• 代理公司: 徐州拉沃智佳知識產權代理有限公司 32455
• 代理人: 付長萍

本發(fā)明公開了一種適用于防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正方法，通過制作通用矯正壓塊、放置通用矯正壓塊及工件、確定矯正起點及矯正順序、計算作業(yè)數(shù)值以及施力矯正的步驟，實現(xiàn)對防護高強鋼焊接窗口蓋的冷矯正。本發(fā)明采用冷矯正變形方法，矯正后材料組織未發(fā)生變化，畸變部位硬度、強度保持不變，可滿足材料的防護性能要求；此方法不受材料力學性能及厚度、形狀的限制，適用范圍廣；此方法操作簡單，矯正效果明顯，生產效率高，一般不會造成工件報廢。

技術領域

本發(fā)明屬于焊接結構件矯正技術領域，具體涉及一種適用于防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正方法。

背景技術

目前，在結構件焊接中，為了達到便于安裝密封件的目的窗口蓋，如圖1所示是由沖壓窗蓋件1與板條圍板2、附座等焊接而成的。因金屬材料熱脹冷縮的物理特性，焊接時，被焊接的部位受熱材料膨脹，但周圍沒有被加熱部位及焊縫背面溫度低，膨脹受阻礙，膨脹部位的材料產生壓縮塑性變形。當受熱部位快速冷卻時，受熱部位材料收縮，產生拉應力。拉應力超過板材的屈服極限時，工件產生畸變。總之焊接過程中，因焊接熱影響而致使窗口蓋發(fā)生畸變，無法滿足使用要求。針對這類焊接件通常采用的矯正方法有：（1）畸變部位4局部加熱--快速冷卻矯正；（2）手工錘擊焊縫區(qū)3矯正；（3）在畸變部位4施加外力，使之反向變形矯正。第（1）種方法是利用金屬材料熱脹冷縮的物理特性，在畸變部位4加熱，被加熱部位材料膨脹，但周圍沒有被加熱部位溫度低，膨脹受阻礙，膨脹部位的材料產生壓縮塑性變形。當受熱部位快速冷卻時，畸變部位4材料收縮，實現(xiàn)矯正的目的。一般適用于薄板，且強度不高的材料。第（2）種方法是對焊接后的窗口蓋焊縫3采用手工錘擊，使焊接時因焊縫處受熱引起收縮的部位延展，達到解決畸變的目的。此方法一般適用于厚度小于2mm的薄板，而且強度較低、焊縫較少、焊角較小的材料。第（3）種方法是在畸變處4施加外力，使之反向變形，將畸變點產生一定的彈、塑性反變形，撤除外力后彈性變形部分恢復，塑性變形部分改變零件的畸變。一般適用于中、厚板，且畸變不大窗口蓋。

在高防護車上安裝窗口蓋，開啟后便于人員的出入及功能儀器、儀表的檢修，關閉后必須保證其密封性，因此質量要求、驗收規(guī)范是不容改變的。窗口蓋主要材料采用高強度或超高強度中、厚鋼板焊接而成，一般厚度為4-8mm，硬度、強度高（硬度HRC≥30 σs≥740MPa），而且需具備防護功能。采用第（1）種方法的缺點是畸變部位4經加熱后，受熱區(qū)硬度、強度降低，無法滿足防護性能要求，而且材料強度高，快速冷卻后，材料收縮不太明顯，效果不理想。采用第（2）種方法的缺點是因材料硬度、強度高，角焊縫大、焊縫多而長，焊縫處采用手工錘擊時，無法施較大的力、生產效率極低、對于高強度材料根本無效果。采用第（3）種方法，對于較厚的材料因板材需失穩(wěn)的應力大（如：10mm 以上的材料焊接件，一般畸變在8mm 以內），焊接后畸變較小，這種矯正方法可行。而對于厚度4-8mm，硬度、強度高的窗口蓋，焊接畸變達20mm 多，用此方法矯正的缺點是畸變部位越壓畸變越大，最后窗口蓋大平面產生失穩(wěn)而報廢。因此，上述三種方法都不能滿足防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正要求。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明提供一種適用于防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正方法，在材料受熱收縮部位施加外力，將此部位收縮的材料伸長，減小或消除拉應力，達到解決畸變的目的。

為了達到上述目的，本發(fā)明技術方案如下：

一種適用于防護高強鋼焊接窗口蓋的矯正方法，包括以下步驟：

（1）制作通用矯正壓塊：通用矯正壓塊的上下兩端為相互平行的平面，且通用矯正壓塊下端開有供窗口蓋的板條圍板穿過的開口凹槽；

（2）放置通用矯正壓塊及工件：將待矯正的工件開口向上放置在機床下墊板上，并將通用矯正壓塊放在材料受熱收縮部位，然后通過機床上壓頭給矯正壓塊施加矯正力；

（3）確定矯正起點及矯正順序：對于方形工件的矯正開始點在每條直邊的中間位置或者對于圓形、橢圓形工件開始點可等分四段確定，矯正后向兩側延伸，每次移動距離為矯正壓塊的寬度；對于采用斷續(xù)焊的工件，矯正點為斷續(xù)焊接處；

（4）計算作業(yè)數(shù)值：工件焊接受熱部位的材料收縮量和矯正力；