[实用新型]一种高碳高强钢冷连轧焊缝热处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷连轧带钢焊接后在线焊缝热处理技术，适用于酸轧联合机组生产过程中前后卷带钢焊接后焊缝热处理，特别涉及一种高碳高强钢冷连轧焊缝热处理装置。

背景技术

为了确保酸轧联合机组的连续轧制，必须在酸轧联合机组入口区域用焊机将下一卷带钢的头部与前一卷带钢的尾部焊接在一起。通常焊机是酸轧联合机组正常生产的关键设备。一般有闪光搭接焊机和激光焊机，对于产品规格、品种覆盖面较大的酸轧联合机组配置的是进口激光焊机。激光焊机焊接的工作原理是激光发射器在高频电压作用下，将高纯CO₂、N₂和He按1:5:24组成的混合气体进行离子跃迁产生激光，通过光路传输、反射，在保护气体氦保护下，激光束打在带钢前后卷经过剪切的合缝上，熔融接缝处金属，熔融后使前后带钢连接成一体，实现生产过程无头轧制而连续生产。

现有的酸轧联合机组激光焊机自带加热装置，采取的是边焊接边加热，这种加热装置及加热方式只能满足普通碳钢和中低强度带钢焊接性能和焊缝质量要求，保持焊缝断带率在较低水平。对于含碳0.40％以上的高碳钢及抗拉强度590MPa以上的高强度钢，由于碳高或强度高，带钢硬度大，焊接应力大，虽然采取了人工加热措施，带钢焊缝处仍然存在应力，在张力和沿程各种弯曲力作用下脆裂断带，处理非常麻烦。通常焊缝断带率达到15～30％，严重影响生产的正常运行，增加了劳动强度和事故处理工作量。

实用新型内容

本实用新型的目的是在现有激光焊机基础上增加一套高碳高强钢冷连轧焊缝，控制热处理温度和热处理时间，消除焊接应力，提高高碳高强钢激光热处理装置，同时提供一种高碳高强钢冷连轧焊缝在线热处理工艺，并且根据不同钢种含碳量、强度等级、带钢规格选择不同热处理工艺参数焊接后焊缝强度的均匀性，大幅度减少焊缝断带现象产生。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种高碳高强钢冷连轧焊缝热处理装置，包括C形移动小车、激光焊机、超音频控制柜、操作执行柜、承重支架、升降机构、移动支架、超音频变压器、感应加热器、红外测温探头、制冷水循环冷却系统、PLC控制操作台、螺栓、电缆，其特征在于，超音频控制柜、操作执行柜固定在C形移动小车平台上，超音频控制柜的输入端通过电缆与电源连接，输出端通过电缆与操作执行柜的一个输入端连接；操作执行柜的另一个输入端通过电缆与PLC控制操作台的输出端连接，三个输出端通过电缆分别与升降机构、超音频变压器、制冷水循环冷却系统连接；在C形移动小车的上端面，用螺栓连接承重支架，支架上垂直设置有导轨；在承重支架上用螺栓固定升降机构；一个移动支架，其侧边中间的连接块与升降机构上的螺母座固定连接，两边的连接件与承重支架上的导轨活动连接；在移动支架中间横档上固定有与电源连接的红外测温探头，上方固定超音频变压器，下方用螺栓固定感应加热器，超音频变压器与感应加热器之间通过电缆连接；一个制冷水循环冷却系统，通过管道分别与超音频变压器、感应加热器的进出水口连接。

所述升降机构由步进电机、联轴器、滚珠丝杆、螺母座、支承座构成。

所述移动支架两边的连接件为带止口的内凹形槽。

所述感应加热器由长方形管件、铁氧体和绝缘体构成。

所述铁氧体为内凹形长方体块。

所述制冷水循环冷却系统由制冷机、水箱、进出水管道构成。

一种高碳高强钢冷连轧焊缝热处理工艺，包括高碳高强钢冷连轧焊缝热处理装置，其特征在于，工艺步骤为：

1)激光焊接完毕，按下PLC控制操作台面板上系统启动按钮，开启制冷水循环冷却系统；

2)根据PLC控制操作台面板上的提示步骤，设定热处理温度、热处理时间、加热距离，选择手动或自动工作模式；

3)、手动或自动模式下，启动PLC控制操作台面板上感应加热器下降程序，感应加热器下降到下缘距离带钢上表面设定距离，感应加热器停止下降；

4)、手动或自动模式下，启动PLC控制操作台面板上加热程序，红外测温探头监测热处理温度，达到温度设定值后，保温，达到设定热处理时间，启动PLC控制操作台面板加热停止程序及上升程序，感应加热器停止加热并上升至升降机构行程最高位置下方10mm～15mm停止，完成整个焊缝热处理工序。

所述热处理温度为600℃～720℃，热处理时间为30秒～60秒。

所述感应加热器下降到下缘距离带钢上表面的距离为0.8mm～1.5mm。