專利名稱：一種抗拉強(qiáng)度≥450MPa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及含磷高強(qiáng)板焊接技術(shù)，具體涉及抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置。
背景技術(shù)：
在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的流水線中，為提高生產(chǎn)效率而經(jīng)常連續(xù)的供給鋼帶。為保證鋼帶在流水線上能夠連續(xù)處理，需要在該連續(xù)流水線的上游工序中，將鋼帶與鋼帶連接起來而不間斷地將鋼帶供應(yīng)到流水線上連續(xù)生產(chǎn)。一些高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)中，采用電阻焊接技術(shù)來連接鋼帶，焊接過程周期長，容易產(chǎn)生咬邊、氣孔和熔合不良等缺陷，降低了焊接接頭質(zhì)量，使鋼帶在生產(chǎn)流水線上容易發(fā)生斷帶事故，影響了生產(chǎn)效率。采用激光焊接的方法連接鋼帶,焊接速度快,焊接接頭不容易產(chǎn)生氣孔和熔合不良等缺陷，在生產(chǎn)流水線上不易斷帶，可提高流水線生產(chǎn)效率。針對(duì)鋼的焊接方法，申請(qǐng)人為日本住友金屬工業(yè)株式會(huì)社，公開號(hào)為CN101610872A，
公開日為2009年12月23日，名稱為“鋼板的激光焊接方法和激光焊接裝置”的實(shí)用新型專利；提供了一種能夠降低被焊接件焊接部的形狀不良，能得到足夠的接合強(qiáng)度的鋼板的激光焊接方法和激光焊接裝置；根據(jù)該專利公開的內(nèi)容，只說明了可以用激光焊接方法來連接兩個(gè)鋼帶，該焊接方法無法應(yīng)用在450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼的對(duì)焊焊接中。申請(qǐng)人:為日本酸素株式會(huì)社，公開號(hào)為CN1608787A，
公開日期為2005年4月27日，名稱為“鋼板的激光焊接方法以及復(fù)合板材”的實(shí)用新型專利，提供了一種鋼板的激光焊接方法；該專利主要講述了激光焊接方法中的保護(hù)氣含量及種類，未涉及激光焊接的其它工藝參數(shù)，無法具體實(shí)現(xiàn)450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼的對(duì)焊焊接。申請(qǐng)人:為貴州大學(xué)，公開號(hào)為CN 101284334A,
公開日為2008年10月15日，名稱為“激光焊接在超高強(qiáng)度鋼焊接中的應(yīng)用及焊接方法”的實(shí)用新型專利，公開了激光焊接在超高強(qiáng)度鋼焊接中的應(yīng)用及焊接方法；但該專利中對(duì)被焊接件的邊部質(zhì)量要求較高，而且只能焊接厚度為Imm的超聞強(qiáng)度鋼。在鋼卷生產(chǎn)流水線上，采用激光焊接的方法將抗拉強(qiáng)度> 450MPa級(jí)的含磷高強(qiáng)鋼帶連接起來保證連續(xù)生產(chǎn)；由于該鋼種含磷相對(duì)較高，而且強(qiáng)度高，不恰當(dāng)?shù)募す夂附庸に嚾菀资购辖鹪亓自诤附咏宇^偏聚，導(dǎo)致焊接接頭韌性較差；進(jìn)而使帶焊縫的鋼帶供給到后續(xù)的連續(xù)流水線上，在高張力作用下進(jìn)行反復(fù)彎曲時(shí)，該鋼帶容易在焊接接頭處開裂而引起鋼卷斷帶事故。因此，在含磷高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)過程中，需要一種合適的焊接工藝能夠提高焊接接頭質(zhì)量，保證鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠保證鋼帶焊接接頭韌性，鋼帶在高張力作用下反復(fù)彎曲時(shí)在焊接接頭處不斷帶，保證流水線的正常生產(chǎn)的抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，包括激光器，在所述激光器的兩側(cè)分別設(shè)有加熱器及平整輥，且所述加熱器設(shè)于激光器及平整輥之間。所述加熱器及平整輥成對(duì)設(shè)置，且加熱器及平整輥均對(duì)稱分布在鋼帶板厚方向的兩側(cè)上。所述加熱器為高頻感應(yīng)加熱器。在所述激光器的焊接頭兩側(cè)分別設(shè)有用于提供焊接用保護(hù)器的氣嘴。所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊方法,利用抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置來實(shí)現(xiàn)，其中抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶的成分配比，按重量百分比為:C ( 0.008% ；Si:0.10 0.70% ；Μη: 0.1% 1.0% ；Ρ:0.0Γ0.10% ；S ≤ 0.03% ；Α1:0.019Γ0.05% ； Ti:0.0Γ0.10% ；Nb:0.0Γ0.10% ；Ν ( 0.005% ；Β:
0.0004、.0050%，余量為Fe及附帶的雜質(zhì)；抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊方法，具體為；將兩相同抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶精剪后的端面彼此間對(duì)接；運(yùn)用一對(duì)平整輥在兩鋼帶板厚方向上對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分施加壓力以對(duì)對(duì)接部分進(jìn)行整形，在鋼帶板厚方向的兩側(cè)上各設(shè)一平整輥，一對(duì)平整輥從一鋼帶上移動(dòng)到兩鋼帶對(duì)接部分后，再移動(dòng)到另一鋼帶上；在平整輥移動(dòng)的同時(shí)，采用一對(duì)加熱器對(duì)兩鋼帶板厚方向的兩側(cè)進(jìn)行加熱，在鋼帶板厚方向的兩側(cè)上各設(shè)有一加熱器對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分進(jìn)行加熱，加熱器與平整輥同步移動(dòng)，并對(duì)平整輥壓過的鋼帶部分進(jìn)行加熱；激光器隨平整輥及加熱器同步移動(dòng)，激光器移動(dòng)到兩鋼帶的對(duì)接部分時(shí)，產(chǎn)生激光束對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分進(jìn)行照射，使兩鋼帶對(duì)接處金屬熔化后對(duì)焊到一起；在激光器移動(dòng)的過程中，同樣采用另一加熱器對(duì)兩鋼帶的焊接接頭進(jìn)行加熱，在激光器移動(dòng)的過程中，另一對(duì)加熱器緊跟著激光器同步移動(dòng)并對(duì)焊接接頭兩側(cè)進(jìn)行加熱；在另一對(duì)加熱器移動(dòng)的同時(shí)，另一對(duì)平整輥跟隨加熱器同步移動(dòng)，并對(duì)兩鋼帶的焊接接頭在兩鋼帶板厚方向上施加壓力以對(duì)焊縫進(jìn)行整形，完成兩鋼帶對(duì)焊焊接。激光器的輸入功率為l(Tl2Kw，激光器焊接速度為6 7m/min ;激光器焊接采用氬氣作為保護(hù)氣；激光器激光束的焦點(diǎn)控制在鋼帶上表面以下0.2mm處；兩鋼帶對(duì)焊焊接時(shí)在鋼帶流水線上完成，兩鋼帶對(duì)接部分的間隙需控制在一定范圍，具體為兩鋼帶靠近焊接工操作一側(cè)的間隙< 0.20mm，兩鋼帶靠近機(jī)器傳動(dòng)一側(cè)的間隙< 0.15mm。在兩相同抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶激光焊接過程中，各使用一對(duì)平整輥在兩鋼帶板厚方向上對(duì)對(duì)接部分施加一定的壓力以對(duì)焊縫進(jìn)行整形，其中激光器焊前平整輥對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分施加的壓力為18 20KN，激光器焊接完成后平整輥對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分施壓的壓力為1Γ16ΚΝ。為保證抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶磷在焊接接頭內(nèi)充分?jǐn)U散，焊接過程中各采用一對(duì)高頻感應(yīng)加熱器對(duì)兩相同抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)接部分進(jìn)行加熱，激光器焊前對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分加熱的功率范圍為16 18Kw ;激光器焊接完成后對(duì)兩鋼帶對(duì)接部分加熱的功率范圍為22 27KW。所述加熱器為高頻感應(yīng)加熱器。[0023]所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼對(duì)焊的焊接裝置，采用的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼對(duì)焊的焊接裝置，用于實(shí)現(xiàn)抗拉強(qiáng)度^ 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶的對(duì)焊焊接，能夠保證兩鋼帶對(duì)焊焊接接頭的韌性；本實(shí)用新型能保證鋼帶在高張力作用下反復(fù)彎曲時(shí)不斷帶，保證了流水線的連續(xù)正常生產(chǎn)；同時(shí)本實(shí)用新型提供的激光焊接裝置，不僅可用于抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼帶的連接，還可以用于同等厚度和強(qiáng)度級(jí)別含磷高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)件的焊接，其應(yīng)用范圍廣泛。

下面對(duì)本實(shí)用新型說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:圖1為本實(shí)用新型抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼對(duì)焊的焊接裝置；上述圖中的標(biāo)記均為:1、平整輥，2、加熱器，3、激光器，4、氣嘴，5、鋼帶。
具體實(shí)施方式
下面通過對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，包括激光器3，在激光器3的兩側(cè)分別設(shè)有加熱器2及平整輥1，且加熱器2設(shè)于激光器3及平整輥I之間。加熱器2及平整輥I成對(duì)設(shè)置，且加熱器2及平整輥I均對(duì)稱分布在鋼帶5板厚方向的兩側(cè)上。加熱器2為高頻感應(yīng)加熱器。在激光器3的焊接頭兩側(cè)分別設(shè)有用于提供焊接用保護(hù)器的氣嘴4。所述抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，用于實(shí)現(xiàn)抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊焊接，高頻感應(yīng)加熱器及平整輥分布在鋼帶厚度方向兩側(cè)上，高頻感應(yīng)加熱器及平整輥移動(dòng)的同時(shí)，激光器同步移動(dòng)；含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊焊接時(shí)，位于激光器一側(cè)的平整輥移動(dòng)在鋼帶厚度方向施加壓力，位于激光器同一側(cè)的高頻感應(yīng)加熱器同步移動(dòng)對(duì)鋼帶厚度方向兩側(cè)進(jìn)行加熱，激光器同步移動(dòng)，激光器移動(dòng)到兩鋼帶對(duì)接部分時(shí)開始產(chǎn)生激光焊接，激光器移動(dòng)過程中，位于激光器另一側(cè)的高頻感應(yīng)加熱器同步移動(dòng)對(duì)兩鋼帶焊接接頭部分加熱，位于激光器另一側(cè)的平整輥同步移動(dòng)對(duì)兩鋼帶焊接接頭施加壓力；在抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置的作用下，焊接接頭內(nèi)的微合金元素磷能夠得到充分?jǐn)U散，進(jìn)而使得焊接接頭韌性良好；該抗拉強(qiáng)度>450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶的CeqS0.45%，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需求，使用該焊接裝置實(shí)現(xiàn)的激光焊接方法對(duì)厚度為4.8mm的抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼帶進(jìn)行對(duì)接焊接，焊接完成后焊接接頭部位的屈服強(qiáng)度Rel彡340Mpa，抗拉強(qiáng)度Rm彡450Mpa,延伸率A彡30% ;對(duì)焊接接頭進(jìn)行拉伸試驗(yàn)斷在母材。上面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述， 顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抗拉強(qiáng)度> 450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，其特征在于:包括激光器(3 )，在所述激光器(3 )的兩側(cè)分別設(shè)有加熱器(2 )及平整輥(I)，且所述加熱器(2 )設(shè)于激光器(3)及平整輥(I)之間。
2.按照權(quán)利要求1所述的抗拉強(qiáng)度>450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，其特征在于:所述加熱器(2 )及平整輥(I)成對(duì)設(shè)置，且所述加熱器(2 )及平整輥(I)均對(duì)稱分布在鋼帶(5)板厚方向的兩側(cè)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的抗拉強(qiáng)度>450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，其特征在于:所述加熱器(2)為高頻感應(yīng)加熱器。
4.按照權(quán)利要求3所述的抗拉強(qiáng)度>450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，其特征在于:在所述激光器(3)的焊接頭兩側(cè)分別設(shè)有用于提供焊接用保護(hù)器的氣嘴(4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種抗拉強(qiáng)度≥450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置，包括激光器，在激光器的兩側(cè)分別設(shè)有加熱器及平整輥，且加熱器設(shè)于激光器及平整輥之間；本實(shí)用新型用于實(shí)現(xiàn)抗拉強(qiáng)度≥450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊焊接，在抗拉強(qiáng)度≥450Mpa級(jí)含磷高強(qiáng)鋼鋼帶對(duì)焊的焊接裝置的作用下，含磷高強(qiáng)鋼鋼帶焊接接頭內(nèi)的微合金元素磷能夠得到充分?jǐn)U散，進(jìn)而使得焊接接頭韌性良好，能保證鋼帶在高張力作用下反復(fù)彎曲時(shí)不斷帶。
文檔編號(hào)B23K26/14GK203003344SQ20122034675
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者張武, 張建, 楊興亮, 劉永剛, 徐祥合, 潘紅波, 張軍, 范楊 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司