一种高碳高强钢冷连轧焊缝热处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种冷连乳带钢焊接后在线焊缝热处理技术，适用于酸乳联合机 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乳焊缝热处理 装置。
【背景技术】
[0002] 为了确保酸乳联合机组的连续乳制，必须在酸乳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。通常焊机是酸乳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乳联合机组配 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 C〇2、Ndrae按1:5:24组成的混合气体进行离子跃迀产生激光，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，实现生产过程无头乳制而连续生产。
[0003] 现有的酸乳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】
[0004] 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乳焊缝，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 种高碳高强钢冷连乳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。
[0005] 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乳焊缝热 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。
[0006] 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。
[0007] 所述移动支架两边的连接件为带止口的内凹形槽。
[0008] 所述感应加热器由长方形管件、铁氧体和绝缘体构成。
[0009] 所述铁氧体为内凹形长方体块。
[0010] 所述制冷水循环冷却系统由制冷机、水箱、进出水管道构成。
[0011] 一种高碳高强钢冷连乳焊缝热处理工艺，包括高碳高强钢冷连乳焊缝热处理装 置，其特征在于，工艺步骤为：
[0012] 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；
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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l〇mm~ 15mm停止，完成整个焊缝热处理工序。
[0016] 所述热处理温度为600°C~720°C，热处理时间为30秒~60秒。
[0017] 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。
[0018] 本实用新型与现有技术相比，其优点是在现有激光焊机基础上增加一套高碳高强 钢冷连乳焊缝热处理装置，并且对应提供一种高碳高强钢冷连乳焊缝在线热处理工艺，采 用PLC控制操作台面板精确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 激光焊接后焊缝强度的均匀性，大幅度减少焊缝断带现象产生，提高了设备作业率，有效减 少了事故处理量。新增的焊缝热处理装置操作简单，参数容易控制，使用效果好。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型高碳高强钢冷连乳焊缝热处理装置结构示意图。
[0020] 图2是图1中承重支架与C形移动小车、升降机构、移动支架连接右视图。
[0021] 图3是图1中承重支架与升降机构、移动支架连接俯视图。
[0022]图4是本实用新型PLC控制操作台面板示意图。
[0023]图5是本实用新型感应加热器结构示意图。
[0024]图6是图5感应加热器A-A向剖视图。
[0025]图7是图5感应加热器B-B向剖视图。
[0026]图中：1、C形移动小车，2、激光焊机，201、激光发射器，202、光路传输、保护气体管 道，3、超音频控制柜，4、操作执行柜，5、承重支架，501、导轨，6、升降机构，601、步进电机， 602、滚珠丝杠，603、螺母座，604、支承座，7、移动支架，701、连接件，8、超音频变压器，9、感 应加热器，901、长方形管件，902、铁氧体，903、绝缘体，904、尼龙螺栓，10、红外测温探头， 11、制冷水循环冷却系统，12、PLC控制操作台，13、螺栓，14、带钢，15、焊缝，16、夹紧机构。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步阐述。
[0028] 参见图1~图7,如图1，一种高碳高强钢冷连乳焊缝热处理装置，包括C形移动小车 1，在C形移动小车1平台上固定的激光发射器201及光路传输、保护气体管道202构成了现有 的激光焊机2,当C形移动小车1前进或者后退，激光出口移动轨迹在焊缝15长度方向上。超 音频控制柜3、操作执行柜4固定在C形移动小车1平台上，超音频控制柜3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4的一个输入端连接;操作执行柜4的另一个输 入端通过电缆与PLC控制操作台12的输出端连接，三个输出端通过电缆分别与升降机构6、 超音频变压器8、制冷水循环冷却系统11连接。在C形移动小车1的上端面，用螺栓13连接承 重支架5,支架上垂直设置有导轨501(详见图2);在承重支架5上用螺栓13及钢板固定升降 机构6，所述升降机构6由步进电机601、联轴器、滚珠丝杆602、螺母座603、支承座604构成， 步进电机601的轴头通过联轴器连接滚珠丝杆602，滚珠丝杆602上设有螺母座603，固定滚 珠丝杆602用支承座604(详见图2、图3)。一个移动支架7,其侧边中间的连接块与升降机构6 上的螺母座603固定连接，两边的连接件701为带止口的内凹形槽，与承重支架5上的导轨 501活动连接(详见图3)。在移动支架7中间横档上固定有与电源连接的红外测温探头10,上 方固定超音频变压器8,下方用螺栓13固定感应加热器9,所述感应加热器9由长方形管件 901、铁氧体902和绝缘体903构成，长方形管件901为铜管件，铁氧体902为内凹形长方体块， 每个小块铁氧体902卡装在下层长方形管件901上，长方形管件901之间用绝缘体903绝缘， 再用尼龙螺栓904固定(详见图5、图6、图7)。感应加热器9上端长方形管件901上设置有接线 板(详见图5)，通过电缆与超音频变压器8连接，长方形管件901通电后，铁氧体902产生磁 场，即可进行感应加热。一个制冷水循环冷却系统11，通过管道分别与超音频变压器8、感应 加热器9的进出水口连接。
[0029] 如图1，结合图5,感应加热器9的两端设置有进出水口，通过柔性管道分别与制冷 水循环冷却系统11的进出水口连接，所述制冷水循环系统11由制冷机(未示出）、水箱(未示 出）、进出水管道构成，水箱中的水经制冷机冷却后通过管道从感应加热器9长方形管件901 的一端流入，冷却长方形管件901后从感应加热器9长方形管件901的另一端流出，返回到水 箱。
[0030] 如图4所示，PLC控制操作台12的面板上设置有系统启动、参数设置、配方数据、手 动模式、自动启动、点动上升、点动下降、加热启动、加热停止、冷水机开、冷水机关、复位、回 零、使用帮助按钮，通过参数设置可以在面板上显示钢种、当前位置、移动距离、热处理温 度、热处理时间，并将PLC控制参数输送到操作执行柜4执行。
[0031] 一种高