一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法技术方案

一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法，可以实现在焊接过程中，对高强钢施加外载荷，在外载荷的作用下，能够对焊缝及其周围区域产生力的作用，改变焊缝及其周围区域的应力值及其分布，使高强钢板的焊接残余应力得到改善，并且在外载荷作用下，能够改变晶粒的结晶状态，使晶粒细化，进而提高焊缝及其周围的韧性，克服了高强钢焊接过程中应力集中、韧性不足的缺点。本发明专利技术还具有结构简单，易操作等特点，所述焊接系统更灵活地优化了传统的单一电弧焊接，具有广阔的应用前景。特别是对高强钢焊接产品的进一步推广具有重要的意义。

Welding system and welding method for high strength steel with external loading

A welding system and welding method for high strength steel with external loading can be used to exert external load on the high strength steel during welding process. Under the action of external load, the welding seam and its surrounding area can be exerted force, and the stress value and its distribution in the weld seam and its surrounding area can be changed to make the welding residual of high strength steel plate. Stress is improved, and the crystalline state of grain can be changed under external load, so that grain refinement, and then improve the toughness of weld seam and its surrounding, overcome the shortcomings of stress concentration and lack of toughness in the welding process of high strength steel. The invention also has the characteristics of simple structure and easy operation, and the welding system is more flexible to optimize the traditional single arc welding, and has broad application prospects. In particular, it is of great significance to further promote the welding products of high strength steel.

【技术实现步骤摘要】
一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法
本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法。
技术介绍
低合金高强钢具有强度高、塑韧性好等优良的性能，逐渐取代碳钢广泛应用于工程机械、港口机械、汽车、铁路车辆、桥梁、化工、压力容器等行业，低合金高强钢相比于普通的碳钢，它的使用强度以及服役寿命提高了近一倍，在满足同等强度的条件下可以减轻自身重量，同时有效减少资源消耗，符合21世纪对材料高效、节约发展理念的要求，能够为我国的经济建设带来相当大的效益。成为我国未来钢铁材料研究和发展的主要方向。但是低合金高强钢在焊接的过程中，容易生成大而集中的焊接残余应力，并且在焊接热影响区易发生脆化现象，会使焊接构件产生应力腐蚀开裂，甚至脆性断裂，严重降低抗疲劳性能，大大缩减构件的服役寿命。为了减少上述不利影响，许多技术被应用，而在焊接过程中引入外载荷就是减少这种不利影响的技术之一。在焊接的过程中引入外载荷，能够对焊缝及其周围产生力的作用，改变焊缝及其周围区域的应力值及其分布，使高强钢板的焊接残余应力得到改善，并且能够改变晶粒结晶状态，使晶粒细化，进而提高高强钢焊接韧性，传统的预热法、热处理、锤击等技术都是在焊接前或者焊接后对焊接件进行处理的，而在焊接过程中研究外载荷对高强钢焊接残余应力、组织性能的影响尚缺乏。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺陷及不足。本专利技术提供了一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法。本专利技术采用的技术解决方案是：一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，包括由焊枪和焊丝组成的电弧焊接系统，所述的可外加载荷的高强钢用焊接系统还包括有外加载荷系统，所述的外加载荷系统包括操作平台，所述的操作平台上设有用于放置待焊高强钢的载具，所述的载具由左载具与右载具组成，所述的载具得两侧还设有夹具，所述的夹具的两侧还设有为夹具之间施加外加荷的驱动装置。所述的驱动装置为液压缸，所述的液压缸与夹具之间通过液压缸柱传动，所述的液压缸柱与与夹具之间通过螺纹连接。所述的外加载荷系统还包括有油泵和油管，所述的油泵与液压缸之间通过油管连通。所述的液压缸上设有靠近液压缸柱侧的近待焊高强钢油口和远离液压缸柱侧的远待焊高强钢油口，所述的近待焊高强钢油口和远待焊高强钢油口均通过油管与油泵连通。所述的外加载荷系统还包括控制油进入液压缸的位置的调节控制装置。所述的载具上设有用于固定待焊高强钢的螺栓。所述的载具一侧的夹具与液压缸柱相连，另一侧的夹具为固定端。所述的操作平台上还设有固定板，所述的固定板通过螺钉与固定端夹具固定连接。一种采用可外加载荷的高强钢用焊接系统的焊接方法，包括以下步骤：将待焊接的两块待焊高强钢通过螺栓固定在载具上，焊枪垂直放置于两待焊高强钢板宽度方向的中间，启动油泵，待油泵正常运行时，施加外加载荷，在外加载荷作用时，同时启动电弧焊接系统，使焊丝产生电弧，并沿着钢板长度方向开始焊接，使电弧和外载荷共同作用于待焊高强钢。所述的焊接方法中施加外加载荷需逐级加压，作用到被焊高强钢板上的外载荷最大可以达到750MPa。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种可外加载荷的高强钢用焊接系统及焊接方法，可以实现在焊接过程中，对高强钢施加外载荷，在外载荷的作用下，能够对焊缝及其周围区域产生力的作用，改变焊缝及其周围区域的应力值及其分布，使高强钢板的焊接残余应力得到改善，并且在外载荷作用下，能够改变晶粒的结晶状态，使晶粒细化，进而提高焊缝及其周围的韧性，克服了高强钢焊接过程中应力集中、韧性不足的缺点。本专利技术还具有结构简单，易操作等特点，所述焊接系统更灵活地优化了传统的单一电弧焊接，具有广阔的应用前景。特别是对高强钢焊接产品的进一步推广具有重要的意义。附图说明图1为本专利技术结构主视图。图2为本专利技术结构俯视图。图中1-焊枪，2-操作平台，3-液压缸，11-焊丝，21-载具，22-夹具，23-螺栓，24-固定板，31-液压缸柱，32-油管，33-近待焊高强钢油口，34-远待焊高强钢油口。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。如图1、图2所示，一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，包括由焊枪1和焊丝11组成的电弧焊接系统，所述的可外加载荷的高强钢用焊接系统还包括有外加载荷系统，所述的外加载荷系统包括操作平台2，所述的操作平台2上设有用于放置待焊高强钢的载具21，所述的载具21由左载具与右载具组成，所述的载具21得两侧还设有夹具22，所述的夹具22的两侧还设有为夹具22之间施加外加荷的驱动装置。所述的驱动装置为液压缸3，所述的液压缸3与夹具22之间通过液压缸柱31传动。所述的液压缸柱31与与夹具22之间通过螺纹连接。所述的外加载荷系统还包括有油泵和油管32，所述的油泵与液压缸3之间通过油管32连通。所述的液压缸3上设有靠近液压缸柱31侧的近待焊高强钢油口33和远离液压缸柱31侧的远待焊高强钢油口34，所述的近待焊高强钢油口33和远待焊高强钢油口34均通过油管32与油泵连通。启动油泵，油进入油管，等油泵正常运行时，通过调节控制系统使油通过两边近待焊高强钢油口进入两边的液压缸时，此时外载荷表现为拉力。启动油泵，油进入油管，等油泵正常运行时，通过调节控制系统使油通过两边远待焊高强钢油口进入两边的液压缸时，此时外载荷表现为压力。所述的外加载荷系统还包括控制油进入液压缸3的位置的调节控制装置。所述的载具21上设有用于固定待焊高强钢的螺栓23。所述的载具21一侧的夹具22与液压缸柱31相连，另一侧的夹具22为固定端。所述的操作平台2上还设有固定板24，所述的固定板24通过螺钉与固定端夹具22固定连接。一种采用可外加载荷的高强钢用焊接系统的焊接方法，包括以下步骤：将待焊接的两块待焊高强钢通过螺栓固定在载具上，焊枪垂直放置于两待焊高强钢板宽度方向的中间，启动油泵，待油泵正常运行时，施加外加载荷，在外加载荷作用时，同时启动电弧焊接系统，使焊丝产生电弧，并沿着钢板长度方向开始焊接，使电弧和外载荷共同作用于待焊高强钢。所述的焊接方法中施加外加载荷需逐级加压，作用到被焊高强钢板上的外载荷最大可以达到750MPa。工作时，启动油泵，待油泵正常运行时，先把待焊高强钢一端通过螺栓与固定端的夹具进行连接固定，另一端与液压缸柱末端的夹具也通过螺栓连接固定，当调节控制系统使油通过油管从近待焊高强钢油口进入液压缸时，此时液压缸柱向各自液压缸收缩，外载荷此时表现为拉力，当调节控制系统的同时启动电弧焊接系统，使焊丝产生电弧，并沿着钢板长度方向开始焊接，此时可以使电弧和外载荷共同作用于待焊高强钢。工作时，启动油泵，待油泵正常运行时，先把待焊高强钢一端通过螺栓与固定端的夹具进行连接固定，另一端与液压缸柱末端的夹具也通过螺栓连接固定，当调节控制系统使油通过油管从远待焊高强钢油口进入液压缸时，此时液压缸柱向外伸长，外载荷此时表现为压力，当调节控制系统的同时启动电弧焊接系统，使焊丝产生电弧，并沿着钢板长度方向开始焊接，此时可以使电弧和外载荷共同作用于待焊高强钢。上述结构中，在进行实际焊接时，必须逐级加压，不可一次使作用到被焊高强钢板上的力达到很大。并且通过调节系统，可以改变作用到待焊高强钢上的外载荷大小和作用过程的速度，作用到被焊高强钢板上的外载荷包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，包括由焊枪（1）和焊丝（11）组成的电弧焊接系统，其特征在于，所述的可外加载荷的高强钢用焊接系统还包括有外加载荷系统，所述的外加载荷系统包括操作平台（2），所述的操作平台（2）上设有用于放置待焊高强钢的载具（21），所述的载具（21）由左载具与右载具组成，所述的载具（21）的两侧还设有夹具（22），所述的夹具（22）的两侧还设有为夹具（22）之间施加外加荷的驱动装置。

【技术特征摘要】
1.一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，包括由焊枪（1）和焊丝（11）组成的电弧焊接系统，其特征在于，所述的可外加载荷的高强钢用焊接系统还包括有外加载荷系统，所述的外加载荷系统包括操作平台（2），所述的操作平台（2）上设有用于放置待焊高强钢的载具（21），所述的载具（21）由左载具与右载具组成，所述的载具（21）的两侧还设有夹具（22），所述的夹具（22）的两侧还设有为夹具（22）之间施加外加荷的驱动装置。2.根据权利要求1所述的一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，其特征在于，所述的驱动装置为液压缸（3），所述的液压缸（3）与夹具（22）之间通过液压缸柱（31）传动，所述的液压缸柱（31）与与夹具（22）之间通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，其特征在于，所述的外加载荷系统还包括有油泵和油管（32），所述的油泵与液压缸（3）之间通过油管（32）连通。4.根据权利要求3所述的一种可外加载荷的高强钢用焊接系统，其特征在于，所述的液压缸（3）上设有靠近液压缸柱（31）侧的近待焊高强钢油口（33）和远离液压缸柱（31）侧的远待焊高强钢油口（34），所述的近待焊高强钢油口（33）和远待焊高强钢油口（34）均通过油管（32）与油泵连通。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希章，高闯，苏传出，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33