[实用新型]一种吊挂式自反馈温控堆焊设备

说明书

本实用新型涉及堆焊设备及工艺，尤其涉及一种吊挂式自反馈温控堆焊设备。包括焊前预热与温度反馈系统、堆焊系统、焊接缺陷检测系统、多爪卡盘与顶头；焊前预热与温度反馈系统内部均布电热丝，配置热电偶测试被焊工件预热温度，通过温度自反馈控制平移速度对被焊工件均恒预热；堆焊系统的焊枪头和焊接缺陷检测系统的探头固连且平行布置，吊挂在被焊工件上方，且能够平移。能对不同尺寸钢铁冶金辊子类产品堆焊前精准预热，尤其适用于除鳞辊堆焊，能够精准控制焊前、焊中温度，避免开裂。同时焊接中及时检测并发现焊接缺陷，有效减少微裂纹、夹渣等微缺陷，降低废品率，减少焊接成本。

技术领域

本实用新型涉及堆焊设备及工艺，尤其涉及一种吊挂式自反馈温控堆焊设备。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，钢铁材料得到广泛应用。其失效方式主要有三种：断裂、腐蚀、磨损，全世界年均钢材消耗达7亿吨，50％与磨损有关。据统计，我国因磨损造成的损失年均达400亿，每年消耗耐磨材料300万吨。

堆焊是表面工程领域的一种重要方法，该工艺能实现近30mm堆焊层抵抗交变应力，具有较高的性价比优势。尤其在轧钢生产线上粗轧、精轧区除鳞辊等辊子类产品的表面强化处理方面具有广泛的应用前景。

出炉板坯经辊道输送到高压水除鳞箱，用高压水清除板坯表面氧化铁皮。然后板坯进入四辊可逆式粗轧机进行往复轧制。轧制中，可在轧机入口或出口用高压水清除二次氧化铁皮。轧制3～7道次后，轧成20～60mm的中间带坯，经中间辊道送入热卷箱或通过热卷进入精轧机组。经热卷箱卷取的中间带坯，进行开卷，进入切头飞剪。带坯经切头飞剪切除头、尾后，进入精轧除鳞箱，由高压水清除再生氧化铁皮。然后经过精轧机F1前的立辊轧机，精确控制带钢宽度公差、提高和改善边部质量，最后送入精轧机组，经过F1～F7精轧机组，轧制成1.2～12.7mm带钢。

除鳞箱中除鳞辊工况恶劣，长期承受高压水冲蚀作用、高温钢坯除鳞过程引起的动态冲击作用，面对高温、强磨损、多循环的热、力、流多场强耦合作用。常出现磨损、腐蚀失效，对轧钢连续生产作业造成影响，需要对其进行表面强化或修复处理。对恶劣条件下服役的除鳞辊等辊子类产品表面强化，增强其耐磨、耐蚀能力，含有WC硬质相的药芯焊丝堆焊是重要方法。

但是，在堆焊过程中，含有WC硬质相的药芯焊丝对温度极其敏感，容易开裂，需要在针对堆焊工艺设计精准控温设备与方法。与此同时，堆焊工艺容易形成夹渣、气孔、裂纹等微观缺陷，焊接后造成成品废品率高。焊接过程中若能及时发现和预警焊接微观缺陷，将会极大的提升成品率，减少焊接成本。目前，国内外用于解决上述问题的堆焊设备与工艺方法极其缺乏。

申请号为CN 201610647456.6所述的一种修复轧辊的堆焊设备，虽然可实现轧辊表面堆焊，改善表面质量，但缺少焊前预热与焊接缺陷检测设备，焊件需要通过加热炉预热后调运到焊机上，容易造成被焊辊子表面温度流失，增大堆焊层间温度梯度，易产生焊接裂纹。同时，该焊接机构焊枪横移范围有限，不适用于过长辊子类产品的堆焊作业。

申请号为CN 201410121067.0所述的堆焊设备只是针对堆焊、焊后热处理和车削三种工艺融为一体，以改善焊后辊子的车削性能。但在实际生产中很难适用，其热处理方式采用局部点加热方式，很难对堆焊辊子进行精准恒温热处理，容易形成较大的温度梯度，产生热应力，反而易造成开裂现象。同时，加热方式很难与焊枪形成有效配合，对温度控制达到同步。而且该实用新型没有堆焊前预热功能，焊前精准预热同等重要，是导致焊接裂纹的主因。同时，该专利缺少焊接过程缺陷检测预警设备，对于长棍堆焊无能为力。

申请号为CN 201721498357.2所述的一种足辊专用堆焊设备，虽然能够对于小尺寸的足辊进行堆焊，但其缺乏普适性，对长棍无法进行堆焊。同时没有焊接精准热处理系统和焊接缺陷预警系统。

实用新型内容