一种脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接技术领域，尤其是一种脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置。
【背景技术】
[0002]高频焊管是热乳卷板经过成型机成型后，利用高频电流的集肤效应和邻近效应使管坯边缘加热熔化，在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产。高频焊管的质量主要取决于焊缝的质量，由于高频焊接过程中的高温影响，焊缝区域的组织晶粒会变得粗大，同时产生焊接应力，会降低焊管质量，使在对管类力学性能等要求高的场合无法使用，目前工程上在高频焊接后进行中频感应热处理，改善焊缝处性能。但是，焊缝区域从高频焊接至中频热处理间隔内组织粗大并且存在焊接应力作用，对后续的中频热处理有着负面影响。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种提高高频焊管质量、改善焊缝机械性能的脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置。
[0004]为实现上述目的，采用了以下技术方案:本发明主要包括机架底板、机架侧板、电源、脉冲电路、电路开关以及脉冲电流施加机构，机架侧板分为两块L形板材结构，分别安装在机架底板的对称两侧，机架侧板与机架底板形成箱式结构，两块机架侧板在机架底板上方留有缝隙，在两块机架侧板之间安装电源、脉冲电路和电路开关;所述脉冲电流施加机构分为两个左右对称、结构相同的脉冲电流施加装置，两个脉冲电流施加装置对称安装在机架底板上并分别处在机架侧板水平段的下方;电源与脉冲电路、电路开关连接，电源的正极一端通过导线与一个脉冲电流施加装置接通，电源的负极一端通过导线与另一个脉冲电流施加装置接通。
[0005]其中，所述脉冲电流施加装置包括固定螺栓、弹簧垫片、轴下连接座、轴承支座、圆锥滚子轴承、接触乳辊、轴承端盖、转轴、连杆、销轴、开口销、上连接座、张紧弹簧、电极连接件;轴承支座通过固定螺栓和弹簧垫片固接在机架底板上，轴下连接座处在轴承支座内并也使用固定螺栓和弹簧垫片与机架底板固接;所述接触乳辊为回转体结构，在上下两端开设圆孔并在圆孔处安装圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承处在接触乳辊的中轴线上，圆锥滚子轴承外圈与接触乳辊的圆孔过盈配合，转轴与两个圆锥滚子轴承的内圈套接，转轴穿过接触乳辊且两者中轴线重合;转轴的底端纵向穿过轴承支座后通过销轴、开口销与轴下连接座铰接，转轴的顶端与连杆铰接，连杆的另一端与上连接座也通过销轴、开口销铰接，上连接座固定安装在机架侧板的水平段下表面;在机架侧板水平段的端面处安装电极连接件，所述电极连接件与连杆之间通过张紧弹簧连接，电极连接件与电源一端连接。
[0006]工作过程大致如下:
[0007]在两个脉冲电流施加装置的中间位置放置待加工的焊管接触，该焊管是高频热焊接结束后还未进行中频热处理的焊管，利用两个接触乳辊与焊管接触，闭合电路开关，电源正极输出的电流经脉冲电路处理后输出脉冲电流，电源的正极一端通过导线与一个脉冲电流施加装置接通，脉冲电流流入该脉冲电流施加装置，由于接触乳辊与焊管接触，因此脉冲电流通过接触乳辊流入焊管，电流从另一侧的脉冲电流施加装置流回电源的负极，形成回路。焊管焊接过程装置一直施加脉冲电流，通过脉冲电流细化焊管焊缝处的金属组织。另夕卜，可调整电源的放电量，用于调试最优的脉冲电流;并且加工一组不同曲率的接触乳辊，以达到使用同一套装置对不同规格的高频焊管进行处理的目的。而张紧弹簧始终处于张紧状态，有效保证接触乳棍与焊管的充分接触，进而保证电流的通过。
[0008]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0009]1、利用脉冲电流细化焊缝处的金属组织，改善焊缝的机械性能与力学性能，使焊管其更适应进行后期中频热处理，提高高频焊管质量。
[0010]2、张紧弹簧始终处于张紧状态，保证接触乳辊与待处理高频焊管的充分接触。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的原理图。
[0012]图2是本发明的剖视结构图。
[0013]附图标号:1_机架底板，2-机架侧板，3-固定螺栓，4-弹簧垫片，5-轴下连接座，6-轴承支座，7-圆锥滚子轴承，8-接触乳辊，9-轴承端盖，10-转轴，11-连杆，12-销轴，13-开口销，14-上连接座，15-张紧弹簧，16-电极连接件，17-焊管，18-脉冲电路，19-电源，K-电路开关。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0015]如图1所示，本发明装置中含有电源19，脉冲电路18，电路开关K，脉冲电流施加装置，电路开关K闭合后，电路接通，所述电源发出的电流经所述脉冲电路转换为脉冲电流，正极一端连接在左侧脉冲电流施加装置，负极一端连接在右侧脉冲电流施加装置，脉冲电流由左侧脉冲电流施加装置流入，经过高频焊管的焊缝区域，然后经由右侧电流施加装置流出返回电源负极。
[0016]如图2所示，本发明主要包括机架底板1、机架侧板2、电源19、脉冲电路18、电路开关K以及脉冲电流施加机构，机架侧板分为两块L形板材结构，分别安装在机架底板的对称两侧，机架侧板与机架底板形成箱式结构，两块机架侧板在机架底板上方留有缝隙，在两块机架侧板之间安装电源、脉冲电路和电路开关;所述脉冲电流施加机构分为两个左右对称、结构相同的脉冲电流施加装置，两个脉冲电流施加装置对称安装在机架底板上并分别处在机架侧板水平段的下方;所述脉冲电流施加装置包括固定螺栓3、弹簧垫片4、轴下连接座5、轴承支座6、圆锥滚子轴承7、接触乳辊8、轴承端盖9、转轴10、连杆11、销轴12、开口销13、上连接座14、张紧弹簧15、电极连接件16;所述接触乳辊、连杆、销轴、开口销、上连接座均为导电金属材质，保证了电极连接件与接触乳辊的电联接，进而保脉冲电流形成流通回路;轴承支座通过固定螺栓和弹簧垫片固接在机架底板上，轴下连接座处在轴承支座内并也使用固定螺栓和弹簧垫片与机架底板固接;所述接触乳辊为回转体结构，在上下两端开设圆孔并在圆孔处安装圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承处在接触乳辊的中轴线上，圆锥滚子轴承外圈与接触乳辊的圆孔过盈配合，转轴与两个圆锥滚子轴承的内圈套接，转轴穿过接触乳辊且两者中轴线重合;转轴的底端纵向穿过轴承支座后通过销轴、开口销与轴下连接座铰接，转轴的顶端与连杆铰接，连杆的另一端与上连接座也通过销轴、开口销铰接，上连接座固定安装在机架侧板的水平段下表面;在机架侧板水平段的端面处安装电极连接件，所述电极连接件与连杆之间通过张紧弹簧连接，张紧弹簧处于张紧状态，保证接触乳辊与高频焊管的充分接触，进而保证通过焊缝脉冲电流的连续性。
[0017]两个脉冲电流施加装置分为左侧脉冲电流施加装置和右侧脉冲电流施加装置，对称安装，且保证两个脉冲电流施加装置中的接触乳辊处在水平状态，利用接触乳辊夹住焊管。电源与脉冲电路、电路开关连接，电源的正极一端通过导线与左侧脉冲电流施加装置的电极连接件接通，左侧脉冲电流施加装置与高频焊管相连，高频焊管与右侧脉冲电流施加装置相连，右侧脉冲电流施加装置的电极连接件与电源的负极一端接通，形成回路。
[0018]考虑接触乳辊以及轴承端盖等部件的自重，选取能够承受轴向力的圆锥滚子轴承;设计多组接触乳辊，使所设计的接触乳辊具有不同曲率，与圆锥滚子轴承、轴承端盖相配合处尺寸相同，尺寸与待处理的高频焊管相配合，以达到可以使用同一装置对不同规格的高频焊管进行处理的作用。
[0019]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置，主要包括机架底板、机架侧板、电源、脉冲电路、电路开关以及脉冲电流施加机构，其特征在于:机架侧板分为两块L形板材结构，分别安装在机架底板的对称两侧，机架侧板与机架底板形成箱式结构，两块机架侧板在机架底板上方留有缝隙，在两块机架侧板之间安装电源、脉冲电路和电路开关;所述脉冲电流施加机构分为两个左右对称、结构相同的脉冲电流施加装置，两个脉冲电流施加装置对称安装在机架底板上并分别处在机架侧板水平段的下方；电源与脉冲电路、电路开关连接，电源的正极一端通过导线与一个脉冲电流施加装置接通，电源的负极一端通过导线与另一个脉冲电流施加装置接通。2.根据权利要求1所述的一种脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置，其特征在于:所述脉冲电流施加装置包括固定螺栓、弹簧垫片、轴下连接座、轴承支座、圆锥滚子轴承、接触乳辊、轴承端盖、转轴、连杆、销轴、开口销、上连接座、张紧弹簧、电极连接件；其中，轴承支座通过固定螺栓和弹簧垫片固接在机架底板上，轴下连接座处在轴承支座内并也使用固定螺栓和弹簧垫片与机架底板固接;所述接触乳辊为回转体结构，在上下两端开设圆孔并在圆孔处安装圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承处在接触乳辊的中轴线上，圆锥滚子轴承外圈与接触乳辊的圆孔过盈配合，转轴与两个圆锥滚子轴承的内圈套接，转轴穿过接触乳辊且两者中轴线重合;转轴的底端纵向穿过轴承支座后通过销轴、开口销与轴下连接座铰接，转轴的顶端与连杆铰接，连杆的另一端与上连接座也通过销轴、开口销铰接，上连接座固定安装在机架侧板的水平段下表面;在机架侧板水平段的端面处安装电极连接件，所述电极连接件与连杆之间通过张紧弹簧连接，电极连接件与电源一端连接。
【专利摘要】一种脉冲电流辅助焊管高频焊接后焊缝组织细化的装置，包括机架底板、机架侧板、电源、脉冲电路、电路开关和脉冲电流施加机构，两块机架侧板分别安装在机架底板的对称两侧，机架侧板与机架底板形成箱式结构，两块机架侧板在机架底板上方留有缝隙，在两块机架侧板之间安装电源、脉冲电路和电路开关；所述脉冲电流施加机构分为两个左右对称、结构相同的脉冲电流施加装置，两个脉冲电流施加装置对称安装在机架底板上并分别处在机架侧板水平段的下方；电源与脉冲电路、电路开关连接，电源的正极一端通过导线与一个脉冲电流施加装置接通，电源的负极一端通过导线与另一个脉冲电流施加装置接通。本发明具有细化焊缝金属组织、提高焊管机械性能等优点。
【IPC分类】C21D10/00, B23K13/00
【公开号】CN105543468
【申请号】CN201510979479
【发明人】韩毅, 文怀宇, 于恩林, 李大龙
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月24日