專利名稱：一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊后熱處理方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處
理工藝。
背景技術(shù)：
索道，特別是客運(yùn)索道，在我國(guó)發(fā)展很快，索道設(shè)備中的中間支架、拉緊裝置、驅(qū)動(dòng)行車架、驅(qū)動(dòng)輪和迂回輪體等大型鋼結(jié)構(gòu)在制造過程中，由于經(jīng)過彎曲、施壓、錘擊和進(jìn)行大量的焊接，都會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。特別是在焊接過程中，在熱源的作用下，局部母材和填充材料經(jīng)過熔化、冶金反應(yīng)，結(jié)晶等過程形成焊縫，同時(shí)也使靠近焊縫兩側(cè)的母材上經(jīng)受了復(fù)雜的熱循環(huán)，形成所謂“熱影響區(qū)”。這樣就由于焊接的局部加熱、快速冷卻、較大的焊接變形等對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的殘余應(yīng)力。這種大型鋼結(jié)構(gòu)焊后所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力是一個(gè)不可忽視的問題。殘余應(yīng)力可能會(huì)帶來一些變形，當(dāng)應(yīng)力與變形嚴(yán)重時(shí)，將直接影響設(shè)備的正常安裝、使用和受力狀態(tài)，甚至產(chǎn)生裂紋和破壞，特別是變形可能帶來的如下后果(1)會(huì)使驅(qū)動(dòng)輪體和迂回輪體不平，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生異常響聲；(2)會(huì)使中間支架的垂直軸線偏移、橫擔(dān)不平，使安裝的托壓索輪輪槽中心線走偏或傾斜，引起鋼絲繩不規(guī)則運(yùn)行，導(dǎo)致鋼絲繩易脫索或輪襯不規(guī)則磨損，危及人身安全；(3)會(huì)使拉緊裝置軌道變形，驅(qū)動(dòng)行車架扭曲，使驅(qū)動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生跳動(dòng)或卡殼， 影響鋼絲繩張力的平衡。這些現(xiàn)象所產(chǎn)生的后果，將直接或間接地影響索道的安裝、運(yùn)行和使用壽命，更重要的是會(huì)危及人身安全。可見，索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，其影響和危害性甚大，足以應(yīng)該引起有關(guān)人員的高度重視。固然，焊接熱影響區(qū)的冶金問題、焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力與焊接熱循環(huán)有關(guān)，有人試圖用調(diào)整焊接熱循環(huán)來得以改善。但是，并非所有焊接結(jié)構(gòu)的熱影響區(qū)問題和存在的殘余應(yīng)力都可以通過調(diào)整熱循環(huán)來解決。同時(shí)由于大型結(jié)構(gòu)鋼的運(yùn)輸較為困難，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊后熱處理最為妥當(dāng)。因而，進(jìn)行焊后熱處理作為保證索道大型鋼結(jié)構(gòu)制造安裝質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)措施，已經(jīng)引起了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后存在大量殘余應(yīng)力及變形的技術(shù)問題而提供一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，其中加熱器功率p=[ C*Q*」t*(l+K)]/(0· 24*3600)，公式中:C_鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，然后根據(jù)加熱器每片的功率來計(jì)算所使用的加熱器片數(shù)，并將加熱器片均勻分布在工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
33)操作時(shí)，以30 50°C/h的速度將工件緩慢加熱到500 600°C之間；
4)保溫1 2h；
5)以25 30°C/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案 所述加熱器為履帶式加熱器。所述電源采用專用整流變壓器供電，所述專用整流變壓器與大功率穩(wěn)壓裝置連接。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明利用這種電加熱法對(duì)索道大型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫?zé)崽幚恚て诙獭⒊杀镜停軌驕p少和消除索道大型鋼結(jié)構(gòu)的焊后殘余應(yīng)力，提高了索道設(shè)備的安裝質(zhì)量，消除了隱患，延長(zhǎng)了索道設(shè)備的使用壽命，保證了索道設(shè)備的安全運(yùn)行，提高了經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30 50°C/h的速度將工件緩慢加熱到500 600°C之間；
4)保溫1 2h；
5)以25 30°C/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。
實(shí)施例二
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30°C/h的速度將工件緩慢加熱到500°C之間；
4)保溫Ih；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。
實(shí)施例三
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L 92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30°C/h的速度將工件緩慢加熱到600°C之間；
4)保溫Ih；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例四
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30°C/h的速度將工件緩慢加熱到500°C之間；
4)保溫2h；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例五
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30°C/h的速度將工件緩慢加熱到600°C之間；
4)保溫2h；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例六
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以30°C/h的速度將工件緩慢加熱到600°C之間；4)保溫1. 5h ；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例七
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以50°C/h的速度將工件緩慢加熱到500°C之間；
4)保溫2h；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例八
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以50°C/h的速度將工件緩慢加熱到600°C之間；
4)保溫Ih；
5)以25/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例九
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*5 0) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以50°C/h的速度將工件緩慢加熱到600°C之間；
4)保溫2h；
5)以30/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。實(shí)施例十
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟
1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，例如，工件重Q=L 92t，加熱速度」t=50°C/h，則所需加熱器功率=P= [ C*Q*」t*(l+K)]/(0. 24*3600) = (0. 16*19200*50) * (1+0. 3) / (0. 24*3600) =242. 7KW，公式中=C-鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，因履帶式加熱器每片10KW，所以使用25片，均勻分布在使用起重設(shè)備吊起的工件上；
2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電
源；
3)操作時(shí)，以40°C/h的速度將工件緩慢加熱到550°C之間；
4)保溫2h；
5)以30/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。為了提高系統(tǒng)的安全性，本發(fā)明采用專用整流變壓器供電，并使用大功率穩(wěn)壓裝置及銅插座和瓷管。本發(fā)明的工作原理是，通過一定溫度的加熱、一定時(shí)間的保溫和一定速度的冷卻， 來改變金屬及合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(組織)，以期改變金屬及合金的物理、化學(xué)和機(jī)械性能的方法，目的就是要消除金屬結(jié)構(gòu)受彎曲、沖壓和焊接所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。一般退火的時(shí)間可按工件最大厚度計(jì)算，以3 4ram/rain，最好是按低溫退火處理所設(shè)計(jì)的加熱曲線來操作，這樣更為可靠。本發(fā)明中的索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后利用這種電加熱法進(jìn)行低溫?zé)崽幚恚て诙獭⒊杀镜停话忝繃嵐ぜ恍?000 2000元左右，且熱處理設(shè)備可重復(fù)使用，處理的量多則成本也下降越多。本發(fā)明的實(shí)施，能夠減少和消除索道大型鋼結(jié)構(gòu)的焊后殘余應(yīng)力，提高了索道設(shè)備的安裝質(zhì)量，消除了隱患，延長(zhǎng)了索道設(shè)備的使用壽命，保證了索道設(shè)備的安全運(yùn)行，提高了經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，其特征在于，包括如下的步驟1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，其中加熱器功率p=[ C*Q*」t*(l+K)]/(0· 24*3600)，公式中:C_鋼的比熱；K-熱損系數(shù)，然后根據(jù)加熱器每片的功率來計(jì)算所使用的加熱器片數(shù)，并將加熱器片均勻分布在工件上；2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電源；3)操作時(shí)，以30 50°C/h的速度將工件緩慢加熱到500 600°C之間；4)保溫1 2h；5)以25 30°C/h的速度冷卻到300°C以下，然后再空氣中自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，其特征在于，所述加熱器為履帶式加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，其特征在于，所述電源采用專用整流變壓器供電，所述專用整流變壓器與大功率穩(wěn)壓裝置連接。
全文摘要
一種索道大型鋼結(jié)構(gòu)焊后熱處理工藝，包括如下的步驟1)首先，以工件的實(shí)際質(zhì)量和加熱速度來計(jì)算加熱功率，并將加熱器片均勻分布在工件上；2)用保溫材料將熱電偶包扎嚴(yán)密，通過接長(zhǎng)導(dǎo)線和補(bǔ)償導(dǎo)線與溫控儀連接，并接上電源；3)操作時(shí)，以30～50℃/h的速度將工件緩慢加熱到500～600℃之間；4)保溫1～2h；5)以25～30℃/h的速度冷卻到300℃以下，然后再空氣中自然冷卻。利用這種電加熱法對(duì)索道大型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫?zé)崽幚恚て诙獭⒊杀镜停軌驕p少和消除索道大型鋼結(jié)構(gòu)的焊后殘余應(yīng)力，提高了索道設(shè)備的安裝質(zhì)量，消除了隱患，延長(zhǎng)了索道設(shè)備的使用壽命，保證了索道設(shè)備的安全運(yùn)行，提高了經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C21D9/00GK102443690SQ20111039473
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者張國(guó)安, 李金華, 武愛軍, 王功義 申請(qǐng)人:天津?yàn)I起索道設(shè)備制造有限公司