一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法与流程

本发明涉及一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，属于焊接钢管技术领域。

背景技术：

随着经济发展，环境污染等问题日益严重，环保措施和政策越来越多。尤其是近些年电动汽车及混合动力汽车的快速发展，符合绿色低碳的环保理念。然而电池作为电动汽车和混合动力汽车的最为重要的能量来源，目前发展还不算成熟，电动汽车的续航能力主要由车身重量决定。新能源客车车身骨架焊管约占总重量的1/3左右，主要采用无缝钢管制造，近年来逐渐被高强度高频焊接钢管所代替，已达到轻量化目的。车身轻量化的同时，必须要保障足够高的安全性，一般对于客车、校车等大型汽车，侧翻是其最主要的事故形式，车身骨架是在侧翻碰撞过程中最主要受力部件，其强度和刚度越大，越能保护车内生存空间不被车身部件侵入，安全性越高。

为了保证高品质焊管，一般焊管出厂前都将进行1/2直径或者对角线l/2压扁实验，但在压扁过程中经常出现焊缝开裂问题。高频感应焊接的主要工艺参数有焊接热输入量、焊接压力、焊接速度、开口角大小、感应圈的位置与大小、阻抗器的位置，这些参数对提高高频焊管产品质量与生产效率有较大的影响，但在生产中焊接后焊管的冷却工艺往往被忽略；焊接接头由焊缝熔合区、热影响区和母材金属组成的整体，焊缝一般情况下为粗大的魏氏组织，热影响区为粗大的铁素体组织，再过渡到再结晶细化铁素体组织，母材为铁素体与珠光体的混合组织，焊接热影响区往往是性能最为薄弱的部分，也是压扁开裂问题的多发区域。

目前，高频感应焊接钢管的焊后冷却主要采用空冷的方式，这样存在无法对焊缝金相组织的形成进行精确的控制，导致后期进行压扁实验时，易造成开裂的问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，可解决高频感应焊接钢管在压扁中的开裂问题。

本发明提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，所述方法通过水冷并控制冷却速度为15-30℃/s，获得期望的焊接钢管焊缝金相组织。

进一步的，所述水冷是通过在高频感应焊接去毛刺装置后侧10-20cm位置处，安装水管，通水进行冷却。

进一步的，所述水管为1.3根。

进一步的，所述水管直径为9.11mm，所述通水水压为1.3.1.7mpa，所述通水水流量为0.2-0.3m³/h。

进一步的，所述焊缝金相组织包括焊缝中心组织和/或热影响区组织。

进一步的，所述焊缝中心组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体。

进一步的，所述板条贝氏体质量百分含量≤10％。

进一步的，所述热影响区组织包括粒状贝氏体和铁素体。

进一步的，所述粒状贝氏体质量百分含量≥20％。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

1、本发明通过控制焊缝金相组织组成，并通过水冷且控制冷却速度，实现焊缝组织精细控制，消除热影响区软化，解决高频感应焊管压扁实验开裂问题。

2、本发明方法冷却得到的高频感应焊管，可通过压扁检验实验，在焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。

说明书附图

图1为2.5mm500mpa级焊管焊缝组织图。

图2为2.5mm500mpa级焊管热影响区组织图。

图3为2.5mm500mpa级焊管压扁实验后焊管形貌。

图4为2.5mm500mpa级焊管焊接接头硬度分布。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，所述方法通过水冷并控制冷却速度为15-30℃/s，获得期望的焊接钢管焊缝金相组织。

其中，所述水冷是通过在高频感应焊接去毛刺装置后侧10-20cm位置处，安装水管，通水进行冷却。

其中，所述水管为1-3根。

其中，所述焊缝金相组织包括焊缝中心组织和/或热影响区组织。

其中，所述焊缝中心组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体。

其中，所述板条贝氏体质量百分含量≤10％。

其中，所述热影响区组织包括粒状贝氏体和铁素体。

其中，所述粒状贝氏体质量百分含量≥20％。

其中，所述冷却速度为15-30℃/s。

实施例1

钢种：500mpa级高强焊管；

母材组织：铁素体+珠光体；

焊管壁厚：2.5mm；

水冷装置距离去毛刺装置距离：20cm；

水冷装置冷却水管根数：1根；

通过本发明实施例1所得焊管焊接接头组织检验如图1、2所示。焊缝组织由粒状贝氏体组织，存在10％以下的板条贝氏体组织；热影响区组织有铁素体与粒状贝氏体组织组成，铁素体组织细小。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力，如图3所示。焊接接头硬度分布图如图4所示。

实施例2

钢种：235mpa级普通焊管；

母材组织：铁素体+珠光体；

焊管壁厚：4.0mm；

水冷装置距离去毛刺装置距离：15cm；

水冷装置冷却水管根数：2根；

通过本发明实施例2所得焊管，焊缝组织以粒状贝氏体为主，存在5％以下的板条贝氏体，热影响区组织由细小的铁素体组织为主，存在25％左右的粒状贝氏体组织。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。

实施例3

钢种：235mpa级普通焊管；

母材组织：铁素体+珠光体；

焊管壁厚：4.0mm；

水冷装置距离去毛刺装置距离：10cm；

水冷装置冷却水管根数：3根；

通过本发明实施例3所得焊管，焊缝组织以粒状贝氏体为主，存在7％以下的板条贝氏体，热影响区组织由细小的铁素体组织为主，存在28％左右的粒状贝氏体组织。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。