一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，使用该方法可以在减少焊接裂纹产生改善接头机械性能的同时，降低焊接结构变形程度。
【背景技术】
[0002]中碳调质钢中的碳和其它合金元素含量较高，通过调质处理可获得较高的强度性能，多应用于重要的工程构件和机械零件，如飞机受力构件、火箭外壳、装甲钢、海洋平台高压管线等。但是，中碳调质钢含碳高，淬硬倾向大，调质状态下焊接时容易产生冷裂纹、焊接性差，热影响区易发生脆化而影响冲击韧性。改善中碳调质钢焊接性和防治热影响区脆化的常用手段是预热和焊后及时后热。无论预热和后热均是一套独立于焊接的过程，不仅恶化焊工劳动条件、影响生产效率，而且受焊接结构的影响，对于难于整体预热或后热处理的焊接件，局部加热可能带来附加的的拘束应力，焊接冷裂纹的调控效果有限。冷裂纹和焊接变形是一对相对矛盾体，防治焊接冷裂纹希望更小的拘束度，但又可能引起更大的焊接变形。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种简单、有效的随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，这种方法可综合改善焊接裂纹、接头机械性能和焊接变形，且不影响生产效率。
[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:在同一行走平台，依次连接焊枪、红外聚焦灯组和机械碾压装置，红外聚焦灯组与机械碾压装置随焊枪同步行走，焊后首先红外聚焦灯组对焊缝进行及时照射再加热，使淬火区在Ms点左右温度缓冷，减少淬硬组织一高碳马氏体的产生，从而减少冷裂纹、提高接头冲击韧性；随后，当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形。
[0005]所述的红外聚焦灯组由两台或多台红外聚焦灯构成。
[0006]所述的红外聚焦灯是发热元件产生红外线并经反射聚焦对工件进行照射加热的
目.0
[0007]所述的机械碾压装置包括:手柄、滑动导轨、底座、支架、碾压轮、弹簧和动力头，手柄活动链接滑动导轨，滑动导轨的底端连接底座，底座连接支架，支架固定链接碾压轮，支架上套有弹簧，滑动导轨连接动力头。
[0008]本发明可使焊缝质量的控制随焊进行，操作简单、生产效率高，成本低，实用性强。实现焊接缺陷、接头机械性能和焊接变形的综合控制，能保证焊后接头良好的质量。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的焊接示意图。
[0010]图2为机械碾压装置的示意图。
[0011]图中I——焊枪；2——工件；3——行走平台；4——红外聚焦灯组；5——红外聚焦等；6—一机械碾压装置7—一手柄8一一滑动导轨9一一底座10—一支架11一一碾压轮12 弹費13 动力头。
【具体实施方式】
[0012]为了便于理解，下面结合附图进一步详细阐明本发明。
[0013]如图1所示，在同一行走平台3，依次连接焊枪1、红外聚焦灯组4和机械碾压装置6，红外聚焦灯组4与机械碾压装置6随焊枪I同步行走。
[0014]如图1所示，红外聚焦灯组4由多台红外聚焦灯5构成。
[0015]如图2所示，机械碾压装置6由手柄7、滑动导轨8、底座9、支架10、碾压轮11、弹簧12和动力头13构成，手柄7活动链接滑动导轨8，滑动导轨8的底端连接底座9，底座9连接支架10，支架10固定链接碾压轮11，支架10上套有弹簧12，滑动导轨8连接动力头13ο
[0016]调节红外聚焦灯组4与焊枪1，红外聚焦灯组4与焊缝表面的距离，焊后，控制红外聚焦灯组4对焊缝的再加热时间和温度。
[0017]调节机械碾压装置6与焊枪I的距离，调节手柄7，控制碾压轮11最低点与焊缝表面的距离，从而控制碾压轮11对热态焊缝的碾压量。当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置6对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形。
[0018]实施例1
用100mmX 10mmX2mm的30CrMnSi中碳调质钢进行二氧化碳气保焊试验。焊接电流68~70A，焊接电压17.2-17.5V，气体流量10~llL/min，焊接速度2.lmm/s。焊后裂纹率(对接接头刚性拘束焊接裂纹试验，GB/T 13817-92):5.8% ;冲击韧性值:2.18kg.m/cm2;扰曲变形量:6.8mm。采用本发明，设置红外聚焦灯组距焊枪250mm，对焊缝进行及时照射再加热，使淬火区在Ms点左右温度缓冷；机械碾压装置距焊枪500mm、碾压量0.1mm，当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形，焊后裂纹率:0.6% ;冲击韧性值:3.05kg.m/cm2;扰曲变形量:1.7mm。
[0019]实施例2
用100mmX 10mmX2mm的30CrMnSi中碳调质钢进行二氧化碳气保焊试验。焊接电流68~70A，焊接电压17.2-17.5V，气体流量10~llL/min，焊接速度2.lmm/s。焊后裂纹率(对接接头刚性拘束焊接裂纹试验，GB/T 13817-92):5.8% ;冲击韧性值:2.18kg.m/cm2;扰曲变形量:6.8mm。采用本发明，设置红外聚焦灯组距焊枪150mm，对焊缝进行及时照射再加热，使淬火区在Ms点左右温度缓冷；机械碾压装置距焊枪400mm、碾压量0.15mm，当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形，焊后裂纹率:1.4% ;冲击韧性值:3.15kg.m/cm2;扰曲变形量:1.2mm。
【主权项】
1.一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:在同一行走平台，依次连接焊枪、红外聚焦灯组和机械碾压装置，红外聚焦灯组与机械碾压装置随焊枪同步行走，焊后，首先红外聚焦灯组对焊缝进行及时照射再加热，使淬火区在Ms点左右温度缓冷；随后，当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形。
2.根据权利要求1所述的一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:，所述的机械碾压装置包括:手柄、滑动导轨、底座、支架、碾压轮、弹簧和动力头，手柄活动链接滑动导轨，滑动导轨的底端连接底座，底座连接支架，支架固定链接碾压轮，支架上套有弹簧，滑动导轨连接动力头。
3.根据权利要求1所述的一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:红外聚焦灯组距离焊枪150?250mm。
4.根据权利要求1所述的一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:机械礙压装置距离焊枪400?500mm、礙压量0.10?0.15mm。
5.根据权利要求1所述的一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:所述的红外聚焦灯组由两台或多台红外聚焦灯构成。
6.根据权利要求5所述的一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于:所述的红外聚焦灯是发热元件产生红外线并经反射聚焦对工件进行照射加热的装置。
【专利摘要】本发明涉及焊接方法，具体涉及一种随焊控制中碳调质钢焊缝质量的方法，其特征在于：在同一行走平台，依次连接焊枪、红外聚焦灯组和机械碾压装置，红外聚焦灯组与机械碾压装置随焊枪同步行走，焊后首先红外聚焦灯组对焊缝进行及时照射再加热，使淬火区在Ms点左右温度缓冷，减少淬硬组织--高碳马氏体的产生，从而减少冷裂纹、提高接头冲击韧性；随后，当焊缝尚处于热塑性状态时，机械碾压装置对焊缝进行碾压，使焊缝金属有效延展而控制焊接变形。本发明可使焊缝质量的控制随焊进行，操作简单、生产效率高，成本低，实用性强。
【IPC分类】B23K31-02
【公开号】CN104874934
【申请号】CN201510277480
【发明人】任香会, 万里鹏, 夏春, 柯黎明, 邢丽, 胡建冬
【申请人】江西洪都航空工业集团有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月28日