[实用新型]一种拼焊焊缝在线热处理设备

说明书

技术领域

本实用新型属于焊缝热处理技术领域，特别涉及一种拼焊焊缝在线热处理设备，该设备结构紧凑，并且可以消除因在线热处理造成的热应力对拼焊间隙的影响。

背景技术

拼焊是将两个板坯通过激光焊、电阻焊等热源进行对接的焊接方法，目前已广泛应用在钢铁、汽车等领域。焊后接头，尤其是高碳当量材料拼焊接头，硬度提高，韧性下降，为获得强韧性能良好的焊接接头，生产中常对接头进行热处理。对于需要连续生产的领域，如钢铁企业连轧生产线上的焊接等，常常需要对高碳当量材料的拼焊焊缝进行在线热处理。

目前，市场上拼焊焊缝在线热处理设备通常在焊接方向上焊炬在前、热处理设备在后固定于可沿焊接方向运动的移动台上，施焊前先采用夹钳将待焊的拼焊板夹紧定位在工作台上，然后开始焊接。如图3所示，焊接过程中，在焊炬下方形成熔池，这一区域被称为熔池区；紧跟在焊炬后的热处理设备对刚形成的焊缝进行热处理提升焊缝韧性，热处理设备下方的区域被称为热处理区。随着移动台从工作台的一端(初始位置)走向另一端(终止位置)，焊接和热处理设备同时启动，完成焊接及焊缝热处理过程。焊接及热处理完成后，焊接和热处理设备关闭，移动台返回初始位置，夹钳抬起。此设备虽然可在线实现对焊缝的热处理功能，但结构不够紧凑：为完成焊接及热处理功能，移动台从初始位置至终止位置的行程为工作台长度与两倍移动台长度之和(如图1和图2所示)。为减少移动台行程，通常焊炬与热处理设备之间的距离被设计的很近以减少移动台的长度。由于热处理设备与焊炬之间的距离很近，导致热处理区与熔池区之间的距离很近，焊炬热输入和热处理设备热输入的效果均使得待焊区受热应力作用产生导致拼焊板间隙增加的变形，导致焊缝末端塌陷缺陷。

因此，需要提供一中拼焊焊缝在线热处理设备，实现：1)结构紧凑；2)避免焊接过程中由于热应力造成拼焊间隙增大引起的焊接缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种拼焊焊缝在线热处理设备，针对传统焊缝在线热处理设备由于热应力易造成拼焊间隙增大的不足而设计的，该设备通过调整焊炬和热处理设备的沿焊缝方向的顺序和工作时序，避免了热应力对待焊区拼接间隙的影响，同时使得设备更加紧凑。

本实用新型包括工作台、夹钳、热处理设备、移动台、夹钳；工作台1位于拼焊板2下方，起支撑作用；焊炬3用于对夹钳夹紧后的拼焊板进行焊接，夹钳10夹持并固定拼焊板2，热处理设备4位于焊炬3沿焊接方向的前方，用于对夹钳固定后的拼焊板进行焊接；移动台5与焊炬3、热处理设备4相联，并载着焊炬和热处理设备沿焊接方向往复运动；。

本实用新型的焊炬和热处理设备可以独立开启和关闭，在移动台从初始位置向终止位置移动过程中仅焊炬开启，在移动台返回初始位置过程中仅热处理设备开启。

与传统设备相比，本实用新型具备以下优点：1)结构紧凑；2)避免热应力对待焊区拼接间隙的影响，避免焊接缺陷。

附图说明

图1为传统拼焊焊缝在线热处理设备中的移动台5在初始位置时整个系统部件相对位置示意图。其中，工作台1、拼焊板2、焊炬3、热处理设备4、移动台5。图中箭头所示方向为焊接方向，右侧为操作侧，左侧为驱动侧。

图2为传统拼焊焊缝在线热处理设备中的移动台5在终止位置时整个系统部件相对位置示意图。其中，工作台1、拼焊板2、焊炬3、热处理设备4、移动台5。

图3为传统拼焊焊缝在线热处理设备焊接及热处理过程中的俯视图。拼焊板2、整条焊缝6、熔池区7、热处理区8、待焊区9、夹钳10。

图4为本实用新型在线热处理设备中的移动台5在初始位置时整个系统部件相对位置示意图。其中，工作台1、拼焊板2、焊炬3、热处理设备4、移动台5。图中箭头所示方向为焊接方向，右侧为操作侧，左侧为驱动侧。

图5为本实用新型在线热处理设备中的移动台5在终止位置时整个系统部件相对位置示意图。其中，工作台1、拼焊板2、焊炬3、热处理设备4、移动台5。

具体实施方式

下面结合图4进行进一步描述：

本实用新型所述的拼焊焊缝在线热处理设备，包括工作台1、焊炬3、热处理设备4、移动台5和夹钳10。其中，焊炬3和热处理设备4固定在移动台5上，跟随移动台5一起沿焊接方向往复运动。焊炬3与热处理设备4的安装顺序为热处理设备4在焊接方向的前端，焊炬在焊接方向的后端。并且，焊炬3和热处理设备4可以分别开启和关闭。

移动台5的起始位置如图4所示，终止位置如图5所示。移动台5从起始位置至终止位置，其行程为工作台1长度与移动台5长度之和，与传统设备相比，行程有明显的缩短。

焊接前，首先将待焊接的拼焊板1对中后，用夹钳10夹紧。开启焊炬3、关闭热处理设备4，移动台5从初始位置向终止位置移动，实现对拼焊板2的焊接。当移动台5到达终止位置后，关闭焊炬3并开启热处理设备4，同时移动台5从终止位置向初始位置运动，实现对焊缝6的热处理。当移动台5到达初始位置后，关闭热处理设备4，在线热处理完成。在热处理过程中，因为整条焊缝6已经形成，不存在传统设备中的熔池区7和待焊区9，因此不存在热处理过程的热应力影响待焊区9间隙大小的情况，从而有效避免了热处理对焊接的影响。