带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，包括以下步骤：1)在线带钢在焊接工序的剪切工位上通过剪切装置进行剪切拼缝；2)剪切拼缝完后，在线带钢的焊接区域在焊接工序的热处理工位上通过热处理装置进行在线连续升温预热；3)升温预热后，在线带钢在焊接工序的焊接工位上通过氩弧焊接小车进行焊接；4a)焊接完毕后，在线带钢的焊缝区域在焊接工序的正火工位上通过正火机构进行在线连续焊缝正火处理；4b)正火处理完毕后，在线带钢的焊缝区域在焊接工序的回火工位上通过回火机构进行在线连续焊缝回火处理或在脆性处理工序的位置上通过脆性处理装置进行在线连续焊缝脆性处理，脆性处理工序为焊接工序的下步工序。适用于焊接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接领域，特别涉及一种带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺。
技术介绍
随着我国汽车、桥梁、建筑、家电等对钢铁有大量需求的行业的迅猛发展，钢铁企业对高标准和高性价比的钢材的产量和品质要求也越来越高。目前，国内大部分钢铁企业逐渐走向产品转型、装备升级的趋势。因此，特殊钢材的焊接是我们即将面临的重大问题，但利用普通的氩弧焊接工艺根本无法满足特殊材质钢种，特别是400系列不锈钢、高强度合金钢和高磷钢等的焊接要求，具体地：1、由于氩弧焊接时的温度非常高，所以这种焊接过程会使焊接区域温度陡然上升、下降，造成焊缝及热影响区形成淬火，而经过淬火后的焊缝及热影响区会明显出现不规则的粗大结晶(特别是400系列不锈钢、高强度合金钢和高磷钢等)，这样，焊缝及热影响区一旦受力就会出现断裂；2、由于焊接区域在焊接前和焊接时的温度差较大，所以容易产生焊接应力，同时，因焊接应变速率较高，所以容易产生焊接裂纹及因焊缝金属中扩散氢的逸出而导致的氢致裂纹，而且，焊缝及热影响区的淬硬程度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种焊缝延伸性好的带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺。为了实现以上目的，本专利技术提供的一种带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，包括以下步骤：1)在线带钢在焊接工序的剪切工位上通过剪切装置进行剪切拼缝；2)剪切拼缝完毕后，所述在线带钢的焊接区域在所述焊接工序的热处理工位上通过热处理装置进行在线连续升温预热；3)升温预热后，所述在线带钢在所述焊接工序的焊接工位上通过氩弧焊接小车进行焊接；4a)焊接完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的正火工位上通过正火机构进行在线连续焊缝正火处理；4b)正火处理完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的回火工位上通过回火机构进行在线连续焊缝回火处理或在脆性处理工序的位置上通过脆性处理装置进行在线连续焊缝脆性处理，所述脆性处理工序为所述焊接工序的下步工序。通过利用热处理装置对在线带钢的焊接区域进行升温预热，这样，既可降低焊接应力，又可降低焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹及焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹，同时，也可减少焊缝及热影响区的淬硬程度，而且，还对减缓焊后的冷却速度有着辅助作用；并利用氩弧焊焊接时其特有的往复运动，减少了加热器的数量，从而降低了成本；再且，通过焊后对焊缝区域进行热处理，这样，可使焊缝及热影响区的粗大结晶扩散和细化，从而大大地提高了焊缝的延伸性；首先，对焊缝区域采用正火工艺的热处理，这样，可使焊缝及热影响区的粗大结晶扩散和细化，从而大大地提高了焊缝的延伸性；然后，对焊缝区域采用回火工艺的热处理，使被扩散和细化的晶体再次结晶，从而再进一步地提高了焊缝的延伸性，或针对400系列不锈钢，正火后直接对焊缝区域采用脆性处理，消除400系列不锈钢的脆性，从而再进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性。在上述方案中，所述脆性处理装置包括辅机小车以及依次布置在所述辅机小车上的盛水箱、退火机构和循环水制冷机，所述盛水箱内和所述辅机小车上对应所述盛水箱上方的位置分别设有用于急速冷却在线带钢的焊接区域正反面的急速冷却喷头，所述急速冷却喷头与所述循环水制冷机的输出口连通，所述盛水箱与所述循环水制冷机的输入口连通。通过将焊接工序的下步工序设计成脆性处理工序，这样能消除400系列不锈钢的脆性，从而进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性。在上述方案中，所述退火机构的加热温度为500～650℃。在上述方案中，所述退火机构采用高频感应加热器。在上述方案中，步骤4a)具体为：4a1)焊接完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的一次正火工位上通过一次正火机构进行在线连续焊缝一次正火；4a2)一次正火完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的二次正火工位上通过二次正火机构进行在线连续焊缝二次正火。通过焊后对焊缝区域先采用一次正火的热处理，可使焊缝及热影响区的粗大结晶体得到扩散，并使其分布均匀，同时保持焊缝及热影响区一定温度为二次正火作准备；紧接着通过对焊缝区域采用二次正火的热处理，可使焊缝及热影响区晶体组织细化，同时经过两次正火，使幅宽≥1000mm的板带焊缝区域温度比较均匀、平衡，从而进一步地降低了焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了金属延伸性。在上述方案中，所述一次正火机构的加热温度为650～800℃，所述二次正火机构的加热温度为500～650℃，所述回火机构的加热温度为300～400℃，预热温度为150～250℃。通过根据具体不同型号的带钢，优化选择不同区间的预热温度、一次正火温度、二次正火温度和回火温度，能更进一步地提高焊缝的延伸性。在上述方案中，所述一次正火机构、二次正火机构和回火机构均采用高频感应加热器。在上述方案中，所述在线连续焊缝脆性处理具体为：正火后的所述在线带钢的焊缝区域在所述脆性处理工序的急速冷却工位上通过所述急速冷却喷头急速降至常温；降至常温后的所述在线带钢的焊缝区域在所述脆性处理工序的退火工位上通过所述退火机构进行退火处理；退火后的所述在线带钢的焊缝区域又在所述脆性处理工序的急速冷却工位上通过所述急速冷却喷头急速降至常温。通过采用退火处理配合急速冷却的工艺，消除了400系列不锈钢在475℃区间产生的脆性组织，从而进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性；同时，通过在退火处理前再加一次急速冷却，保障了工艺和焊接质量的统一性。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：1、通过利用热处理装置对在线带钢的焊接区域进行升温预热，这样，既可降低焊接应力，又可降低焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹及焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹，同时，也可减少焊缝及热影响区的淬硬程度，而且，还对减缓焊后的冷却速度有着辅助作用；并利用氩弧焊焊接时其特有的往复运动，减少了加热器的数量，从而降低了成本；再且，通过焊后对焊缝区域进行热处理，这样，可使焊缝及热影响区的粗大结晶扩散和细化，从而大大地提高了焊缝的延伸性；2、通过将焊接工序的下步工序设计成脆性处理工序，这样能消除400系列不锈钢的脆性，从而进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性；3、首先，对焊缝区域采用正火工艺的热处理，这样，可使焊缝及热影响区的粗大结晶扩散和细化，从而大大地提高了焊缝的延伸性；然后，对扩散和细化后的结晶采用回火工艺的热处理，使其再次结晶，从而再进一步地提高了焊缝的延伸性，或针对400系列不锈钢，辗压后直接对焊缝区域采用脆性处理，消除400系列不锈钢的脆性，从而再进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性；4、通过焊后对焊缝区域先采用一次正火的热处理，可使焊缝及热影响区的粗大结晶体得到扩散，并使其分布均匀，同时保持焊缝及热影响区一定温度为二次正火作准备；紧接着通过对焊缝区域采用二次正火的热处理，可使焊缝及热影响区晶体组织细化，同时经过两次正火，使幅宽≥1000mm的板带焊缝区域温度比较均匀、平衡，从而进一步地降低了焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了金属延伸性；5、通过采用退火处理配合急速冷却的工艺，消除了400系列不锈钢在475℃区间产生的脆性组织，从而进一步地提高了400系列不锈钢的塑性及延伸性；6、通过在退火处理前再加一次急本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)在线带钢在焊接工序的剪切工位上通过剪切装置(3)进行剪切拼缝；2)剪切拼缝完毕后，所述在线带钢的焊接区域在所述焊接工序的热处理工位上通过热处理装置(5)进行在线连续升温预热；3)升温预热后，所述在线带钢在所述焊接工序的焊接工位上通过氩弧焊接小车(1)进行焊接；4a)焊接完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的正火工位上通过正火机构(5a)进行在线连续焊缝正火处理；4b)正火处理完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的回火工位上通过回火机构(5b)进行在线连续焊缝回火处理或在脆性处理工序的位置上通过脆性处理装置(6)进行在线连续焊缝脆性处理，所述脆性处理工序为所述焊接工序的下步工序。

【技术特征摘要】
1.一种带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)在线带钢在焊接工序的剪切工位上通过剪切装置(3)进行剪切拼缝；2)剪切拼缝完毕后，所述在线带钢的焊接区域在所述焊接工序的热处理工位上通过热处理装置(5)进行在线连续升温预热；3)升温预热后，所述在线带钢在所述焊接工序的焊接工位上通过氩弧焊接小车(1)进行焊接；4a)焊接完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的正火工位上通过正火机构(5a)进行在线连续焊缝正火处理；4b)正火处理完毕后，所述在线带钢的焊缝区域在所述焊接工序的回火工位上通过回火机构(5b)进行在线连续焊缝回火处理或在脆性处理工序的位置上通过脆性处理装置(6)进行在线连续焊缝脆性处理，所述脆性处理工序为所述焊接工序的下步工序。2.如权利要求1所述的带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，其特征在于，所述脆性处理装置(6)包括辅机小车(6a)以及依次布置在所述辅机小车(6a)上的盛水箱(6b)、退火机构(6c)和循环水制冷机(6d)，所述盛水箱(6b)内和所述辅机小车(6a)上对应所述盛水箱(6b)上方的位置分别设有用于急速冷却在线带钢的焊接区域正反面的急速冷却喷头(6e)，所述急速冷却喷头(6e)与所述循环水制冷机(6d)的输出口连通，所述盛水箱(6b)与所述循环水制冷机(6d)的输入口连通。3.如权利要求2所述的带在线连续焊缝热处理的氩弧焊接工艺，其特征在于，所述退火机构(6c)的加热温度为500～650℃。4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，龚志雄，王卫强，赵波，娄富军，桂琦，殷明，
申请(专利权)人：武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42