本發明涉及焊接領域，特別涉及一種專用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置。

背景技術：

隨著我國汽車、橋梁、建筑、家電等對鋼鐵有大量需求的行業的迅猛發展，鋼鐵企業對高標準和高性價比的鋼材的產量和品質要求也越來越高。目前，國內大部分鋼鐵企業逐漸走向產品轉型、裝備升級的趨勢。因此，特殊鋼材的焊接是我們即將面臨的重大問題，但利用普通的激光焊機和焊接工藝根本無法滿足特殊材質鋼種，特別是400系列不銹鋼、高強度合金鋼和高磷鋼等的焊接要求，具體地：

1、由于激光焊接是將高能量密度的激光光束發射在拼接好的帶鋼縫隙上，使被焊工件瞬間加溫至1200～1400℃實現快速焊接，所以這種焊接過程會使焊接區域溫度陡然上升、下降，造成焊縫及熱影響區形成淬火，而經過淬火后的焊縫及熱影響區會明顯出現不規則的粗大結晶(特別是400系列不銹鋼、高強度合金鋼和高磷鋼等)，這樣，焊縫及熱影響區一旦受力就會出現斷裂；

2、由于焊接區域在焊接前和焊接時的溫度差較大，所以容易產生焊接應力，同時，因焊接應變速率較高，所以容易產生焊接裂紋及因焊縫金屬中擴散氫的逸出而導致的氫致裂紋，而且，焊縫及熱影響區的淬硬程度較高。

以上兩個問題在本公司經過大量的研究和實驗后終得以解決，但對于400系不銹鋼，由于400系不銹鋼有其自身特點(鐵素體及鐵素～奧氏雙相體)，因此，400系列不銹鋼的焊縫在焊接時，仍會因金屬組織受熱影響(溫度下降)而形成焊縫脆性。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種焊縫延伸性 好的專用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置。

為了實現以上目的，本發明提供的一種專用于400系列不銹鋼焊接的脆性處理裝置，包括輔機小車以及依次布置在所述輔機小車上的盛水箱、退火機構和循環水制冷機，所述盛水箱內和所述輔機小車上對應所述盛水箱上方的位置分別設有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區域正反面的急速冷卻噴頭，所述急速冷卻噴頭與所述循環水制冷機的輸出口連通，所述盛水箱與所述循環水制冷機的輸入口連通，所述退火機構的加熱溫度為500～650℃，所述退火機構采用高頻感應加熱器。特針對400系列不銹鋼，通過在焊接工序的下步工序位置上加設脆性處理裝置，并配合熱處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

特針對400系列不銹鋼，通過在焊接工序的下步工序位置上加設脆性處理裝置，并配合熱處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。

本發明具有結構簡單、工藝簡單、焊接好后焊縫及熱影響區的延伸性好等特點。

附圖說明

圖1是本發明中焊接部分的結構示意圖；

圖2是本發明中輔機部分的結構示意圖；

圖3是圖2的側視結構示意圖。

圖中，焊接小車1，剪切裝置2，激光焊接裝置3，輾壓裝置4，預熱裝置5，熱處理裝置6，正火機構6a，一次正火機構6a1，二次正火機構6a2，回火機構6b，脆性處理裝置7，輔機小車7a，盛水箱7b，退火機構7c，循環水制冷機7d，急速冷卻噴頭7e。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本裝置屬于焊機的輔機部分(即標號部件7)，本裝置在實際使用時， 需與焊接部分(即標號部件1～6)一起組成完整的焊機；對應地，該焊機的焊接工藝包括焊接工序和脆性處理工序兩大部分。以下實施例是本裝置與激光焊機的組合，當然，本裝置也可與電阻焊機、氬弧焊機等焊機組合。

實施例1：

一種帶在線連續焊縫熱處理的激光焊機，包括焊接小車1，以及依次安裝在所述焊接小車1上的剪切裝置2、激光焊接裝置3和輾壓裝置4，所述焊接小車1上對應所述激光焊接裝置3前方的位置設有可對焊接區域進行在線連續升溫預熱的預熱裝置5，所述預熱裝置5布置在所述剪切裝置2和激光焊接裝置3之間，所述焊接小車1上對應所述激光焊接裝置3后方的位置設有可對焊縫區域進行在線連續焊縫熱處理的熱處理裝置6。通過焊前對焊接區域進行升溫預熱，這樣，既可降低焊接應力，又可降低焊接應變速率，有利于避免產生焊接裂紋及焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產生氫致裂紋，同時，也可減少焊縫及熱影響區的淬硬程度，而且，還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用；并通過焊后對焊縫區域進行熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性。

上述熱處理裝置6包括可對所述焊縫區域進行在線連續焊縫正火處理的正火機構6a和可對所述焊縫區域進行在線連續焊縫回火處理的回火機構6b，所述正火機構6a布置在所述激光焊接裝置3和輾壓裝置4之間，所述回火機構6b布置在所述輾壓裝置4后方。首先，通過焊后對焊縫區域進行正火處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，擴散和細化后的結晶經輾壓裝置4輾壓后變得更加緊密，從而更進一步地提高了焊縫的延伸性；最后，焊縫區域經過回火處理后，被輾壓裝置4輾壓破壞的細化晶體再次結晶，從而再進一步地提高了焊縫的延伸性。所述正火機構6a又包括一次正火機構6a1和二次正火機構6a2，所述二次正火機構6a2布置在所述一次正火機構6a1后方。通過焊后對焊縫區域進行一次正火，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過二次正火，可使焊縫及熱影響區晶體組織細化，同時經過兩次正火，使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區域溫度比較均勻、平衡，從 而進一步地降低了焊縫及熱影響區的淬硬程度，提高了金屬延伸性。

上述預熱裝置5的加熱溫度為100～200℃，所述一次正火機構6a1的加熱溫度為600～800℃，所述二次正火機構6a2的加熱溫度為600～800℃，所述回火機構6b的加熱溫度為200～300℃。通過根據具體不同型號的帶鋼，優化選擇不同區間的預熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度，能更進一步地提高焊縫的延伸性。所述預熱裝置5、一次正火機構6a1、二次正火機構6a2和回火機構6b均采用高頻感應加熱器，所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當然，也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密。

上述激光焊機的焊接工序的下步工序為脆性處理工序，該脆性處理工序的位置上設有脆性處理裝置7，所述脆性處理裝置7包括輔機小車7a以及依次布置在所述輔機小車7a上的盛水箱7b、退火機構7c和循環水制冷機7d，所述盛水箱7b內和所述輔機小車7a上對應所述盛水箱7b上方的位置分別設有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區域正反面的急速冷卻噴頭7e，所述急速冷卻噴頭7e與所述循環水制冷機7d的輸出口連通，所述盛水箱7b與所述循環水制冷機7d的輸入口連通，所述退火機構7c的加熱溫度為500～650℃，所述退火機構7c采用高頻感應加熱器。特針對400系列不銹鋼，通過在焊接工序的下步工序位置上加設脆性處理裝置7，并用脆性處理替代回火處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。

本實施例通過焊前對焊接區域進行升溫預熱，這樣，既可降低焊接應力，又可降低焊接應變速率，有利于避免產生焊接裂紋及焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產生氫致裂紋，同時，也可減少焊縫及熱影響區的淬硬程度，而且，還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用；并通過焊后對焊縫區域進行熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；首先，通過焊后對焊縫區域進行正火處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，擴散和細化后的結晶經輾壓裝置4輾壓后變得更加緊密，從而更進一步地提高了焊縫的延伸性；最后，焊縫區域經過回火處理后，被輾壓裝置4輾壓破壞的細化晶體再次結晶，從而再進一步地提高了 焊縫的延伸性；通過焊后對焊縫區域進行一次正火，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過二次正火，可使焊縫及熱影響區晶體組織細化，同時經過兩次正火，使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區域溫度比較均勻、平衡，從而進一步地降低了焊縫及熱影響區的淬硬程度，提高了金屬延伸性；通過根據具體不同型號的帶鋼，優化選擇不同區間的預熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度，能更進一步地提高焊縫的延伸性；通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密；特針對400系列不銹鋼，通過在焊接工序的下步工序位置上加設脆性處理裝置7，并用脆性處理替代回火處理，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性。

實施例2(針對高強度合金鋼和高磷鋼等，當然，400系列不銹鋼也可采用本實施例的方案，但其易產生脆性)：

一種帶在線連續焊縫熱處理的激光焊接工藝，包括以下步驟：

1)在線帶鋼在焊接工序的剪切工位上通過剪切裝置2進行剪切拼縫；

2)剪切拼縫完畢后，所述在線帶鋼的焊接區域在所述焊接工序的預熱工位上通過預熱裝置5進行在線連續升溫預熱至100～200℃；

3)升溫預熱后，所述在線帶鋼在所述焊接工序的焊接工位上通過激光焊接裝置3進行焊接；

4a1)焊接完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的一次正火工位上通過一次正火機構6a1進行在線連續焊縫一次正火，該一次正火溫度為600～800℃；

4a2)一次正火完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的二次正火工位上通過二次正火機構6a2進行在線連續焊縫二次正火，該二次正火溫度為600～800℃；

4b)正火處理完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的輾壓工位上通過輾壓裝置4進行在線連續焊縫輾壓；

4c)輾壓完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的回火工位上通過回火機構6b進行在線連續焊縫回火處理，該回火處理溫度為 200～300℃。

上述預熱裝置5、一次正火機構6a1、二次正火機構6a2和回火機構6b均采用高頻感應加熱器，所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當然，也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密。

本實施例通過在焊接工位前加設可對在線帶鋼的焊接區域進行升溫預熱的預熱工位，這樣，既可降低焊接應力，又可降低焊接應變速率，有利于避免產生焊接裂紋及焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產生氫致裂紋，同時，也可減少焊縫及熱影響區的淬硬程度，而且，還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用；并通過在焊接工位后加設可對在線帶鋼的焊縫區域進行熱處理的熱處理工位，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；首先，對焊縫區域采用正火工藝的熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，對擴散和細化后的結晶采用輾壓工藝，使其變得更加緊密，從而更進一步地提高了焊縫的延伸性；最后，對焊縫區域采用回火工藝的熱處理，使被輾壓破壞的細化晶體再次結晶，從而再進一步地提高了焊縫的延伸性；通過焊后對焊縫區域先采用一次正火的熱處理，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過對焊縫區域采用二次正火的熱處理，可使焊縫及熱影響區晶體組織細化，同時經過兩次正火，使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區域溫度比較均勻、平衡，從而進一步地降低了焊縫及熱影響區的淬硬程度，提高了金屬延伸性；通過根據具體不同型號的帶鋼，優化選擇不同區間的預熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度，能更進一步地提高焊縫的延伸性；通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密。

實施例3(特針對400系列不銹鋼)：

一種帶在線連續焊縫熱處理的激光焊接工藝，包括以下步驟：

1)在線帶鋼在焊接工序的剪切工位上通過剪切裝置2進行剪切拼縫；

2)剪切拼縫完畢后，所述在線帶鋼的焊接區域在所述焊接工序的預熱 工位上通過預熱裝置5進行在線連續升溫預熱至100～200℃；

3)升溫預熱后，所述在線帶鋼在所述焊接工序的焊接工位上通過激光焊接裝置3進行焊接；

4a1)焊接完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的一次正火工位上通過一次正火機構6a1進行在線連續焊縫一次正火，該一次正火溫度為600～800℃；

4a2)一次正火完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的二次正火工位上通過二次正火機構6a2進行在線連續焊縫二次正火，該二次正火溫度為600～800℃；

4b)正火處理完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述焊接工序的輾壓工位上通過輾壓裝置4進行在線連續焊縫輾壓；

4c)輾壓完畢后，所述在線帶鋼的焊縫區域在所述脆性處理工序的急速冷卻工位上通過所述急速冷卻噴頭7e急速降至常溫；

降至常溫后的所述在線帶鋼的焊縫區域在所述脆性處理工序的退火工位上通過所述退火機構7c進行退火處理，該退火溫度為500～650℃；

退火后的所述在線帶鋼的焊縫區域又在所述脆性處理工序的急速冷卻工位上通過所述急速冷卻噴頭7e急速降至常溫。

具體地，上述脆性處理工序的位置上的脆性處理裝置7包括輔機小車7a以及依次布置在所述輔機小車7a上的盛水箱7b、退火機構7c和循環水制冷機7d，所述盛水箱7b內和所述輔機小車7a上對應所述盛水箱7b上方的位置分別設有用于急速冷卻在線帶鋼的焊接區域正反面的急速冷卻噴頭7e，所述急速冷卻噴頭7e與所述循環水制冷機7d的輸出口連通，所述盛水箱7b與所述循環水制冷機7d的輸入口連通。初始位置時，焊縫位于所述盛水箱7b上方，第一次急速冷卻完畢后，輔機小車7a向左移動，使退火機構7c位于焊縫下方進行退火處理，退火完畢后，輔機小車7a向右回位，使盛水箱7b回到焊縫下方，最后再進行第二次急速冷卻。

上述預熱裝置5、一次正火機構6a1、二次正火機構6a2和退火機構7c均采用高頻感應加熱器，所述輾壓裝置4的碾壓輪的端面為圓弧形。當然，也可采用其他加熱器。通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密。

本實施例通過在焊接工位前加設可對在線帶鋼的焊接區域進行升溫預 熱的預熱工位，這樣，既可降低焊接應力，又可降低焊接應變速率，有利于避免產生焊接裂紋及焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產生氫致裂紋，同時，也可減少焊縫及熱影響區的淬硬程度，而且，還對減緩焊后的冷卻速度有著輔助作用；并通過在焊接工位后加設可對在線帶鋼的焊縫區域進行熱處理的熱處理工位，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；通過將焊接工序的下步工序設計成脆性處理工序，這樣能消除400系列不銹鋼的脆性，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性；首先，對焊縫區域采用正火工藝的熱處理，這樣，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶擴散和細化，從而大大地提高了焊縫的延伸性；然后，對擴散和細化后的結晶采用輾壓工藝，使其變得更加緊密，從而更進一步地提高了焊縫的延伸性；最后，對焊縫區域采用脆性處理，消除400系列不銹鋼的脆性，從而再進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性；通過焊后對焊縫區域先采用一次正火的熱處理，可使焊縫及熱影響區的粗大結晶體得到擴散，并使其分布均勻，同時保持焊縫及熱影響區一定溫度為二次正火作準備；緊接著通過對焊縫區域采用二次正火的熱處理，可使焊縫及熱影響區晶體組織細化，同時經過兩次正火，使幅寬≥1000mm的板帶焊縫區域溫度比較均勻、平衡，從而進一步地降低了焊縫及熱影響區的淬硬程度，提高了金屬延伸性；通過采用退火處理配合急速冷卻的工藝，消除了400系列不銹鋼在475℃區間產生的脆性組織，從而進一步地提高了400系列不銹鋼的塑性及延伸性；通過在退火處理前再加一次急速冷卻，保障了在焊接400系列不銹鋼時的工藝和焊接質量的統一性；通過根據具體不同型號的帶鋼，優化選擇不同區間的預熱溫度、一次正火溫度、二次正火溫度和回火溫度，能更進一步地提高焊縫的延伸性；通過采用端面為圓弧形的碾壓輪，能使碾壓時的作用力集中在焊縫區域，從而能更好的破壞經正火后的結晶，使其更加緊密。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。