适合对接焊缝的感应热处理的钢带材对接机制造技术

技术编号:8164675 阅读:313 留言:0更新日期:2013-01-08 11:38
本发明专利技术描述了一种用于对接带材处理设备的相继带材端部(11,12)的对接机,所述对接机包括第一带材端部(11)与另一带材的第二带材端部(12)的焊接装置,以及对称设置的两对夹爪(21,22,31,32),分别是包括第一上夹爪(21)与第一下夹爪(31)的能夹紧所述第一带材端部(11)的第一对夹爪(21,31),以及包括第二上夹爪(22)和第二下夹爪(32)的能夹紧所述第二带材端部(12)的第二对夹爪(22,32),所述夹爪(21,22,31,32)被用于使所述第一带材端部(11)相对于所述第二带材端部(12)保持与定位,从而将所述带材端部(11,12)相互焊接,其特征在于,所述两对夹爪的至少两个夹爪(21,22,31,32)分别包括能与带材端部(11)之一接触的部分(222,322,212,312),所述部分被焊接在另一带材端部(12)之上,所述部分(222,322,212,312)的特征在于其几何形状以及至少一种构成材料能分别减少可能在所述夹爪中由于电磁感应而产生的涡电流的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1,8和10的前序部分所述的适于钢带材对接焊缝的感应热处理的对接机。
技术介绍
本专利技术尤其涉及冷轧设备或例如表面擦锈,连续退火,电解质镀膜或淬火等处理设备中的连续行进的钢带材的对接焊缝,尤其是通过激光束实现的焊缝,且更特别地,涉及在实现所述焊缝之前和/或之后立即进行的热处理。在以下本说明书中,“处理设备”的表述将用于指代轧制设备或上文提到的设备。为了提高钢带处理设备的生产率,尤其避免所述带材在一卷接一卷地传输,现代大容量处理设备能通过对接钢带的端部而连续地运行,所述钢带在处理设备入口处呈卷状被连续供应,完成处理后的带材尾部被连接于插入处理设备入口中的新的带材的头部。 在所述对接操作中,在处理设备中所述待焊带材的两端部,例如,完成处理的带材尾部以及应被处理的新带材头部的移动被停止,且处理设备的下游部分(即沿带材行进方向位于所述带材尾部之后的部分),在将两次相继对接分开的间歇期间,由被预先装满的带材堆积装置供料。本领域技术人员对所述对接操作已十分熟悉,因此其努力的方向是对接操作的速度,目的在于减小带材端部的停顿时间,并因此减小堆积装置的容量和成本。对接操作由对焊机或焊机实现,除了包括所述焊接装置,所述对焊机和焊接机还包括用于使带材在其对焊接合过程中固定的两对夹爪,所述两对夹爪分别是用于使位于带材行进方向下游的处理设备的部分内所接合的带材尾部固定的第一对夹爪,以及用于使对接机上游所引入的新带材的头部固定的第二对夹爪。由不同的焊接装置实施的不同焊接方法为本领域技术人员已知。其例如包括闪光对焊,电阻缝焊,MIG焊,TIG焊,或者激光焊或混合激光焊。对焊机应能制造出优质的焊缝。实际上,带材在处理设备中行进时劣质焊缝的断裂,甚至需要对不合格或劣质焊缝重新焊接,会损失较大的生产率。焊缝质量的决定元素基本如下-焊接接头的冶金质量,特别是钢可能在受焊接操作热影响的区域发生冶金变化,-焊接截面的几何形状,其理想地应相对于带材截面没有厚度余量和/或厚度不足,-焊接接头的连续性和紧密性。焊接接头或焊缝的冶金质量,基本取决于所使用的焊接方法及其在焊接影响区的热循环,以及各种预先和后期的加热处理或局部实施在焊缝本身或在实施在焊机紧下游的退火。焊接部分的几何形状取决于焊接方法以及焊接之后实施的焊缝的精加工手段。例如,闪光对焊产生焊道,该焊道必须进行刨平,且“闪光对接”焊机通常设有与焊机形成一体的刨平单元。电阻缝焊由于待焊的板材的搭接,还会产生厚度余量,且所述厚度余量通常应被与焊机结合的滚压装置压平。激光焊能对焊接部分进行精细处理,该焊接部分还与受热影响的很小的区域相关联。焊接接头的连续性和紧密性基本取决于所使用的焊接参数。所述焊接参数主要是电参数,所述电参数可以方便且可靠地进行管理。但是,为了保证焊接接头的连续性和紧密性,另一参数更为重要。其涉及焊接边缘的直度及其在焊接过程中的相对定位。焊接边缘是指完成处理的带材尾端,其面对接合至处理设备中的新带材端部。为了保证对接焊缝的质量,必须使待焊的带材端部排列得完全对齐且平直。为此,焊机通常包括用于使需由焊接接合的带材端部保持固定的所述两对夹爪。通常,所述带材端部在夹爪内保持固定,并超出所述夹爪微小的悬伸部,所述悬伸部源于焊机内加入的剪切机所实现的精确且恰当的剪切,或在某种情况下,是源于通过激光束的剪切。此外,并入或联至焊机内的定中心装置在带材端部固定于夹爪内之前,能使带材端部对齐。处理装置中被处理钢带材的等级和厚度范围的逐渐扩大,以及对生产率不断提高的要求,已经导致越来越频繁的使用实施激光焊接方法的焊机。所述激光方法实际上能扩 大可被焊接的产品范围,直到厚度十分小的产品。其也能限制由十分多样的钢的等级的受热区域,特别是为汽车工业开发的特种冶金钢也可被算在内。但是,由于激光束较小的厚度,待焊接边缘相互的定位必须十分精确,正如申请人提出的申请EP1591190中所描述的那样。尽管激光焊接方法,由于焊接能量极为集中,会导致减小受影响区域,但是很多级别的高性能的钢依然可能会硬化,并相关联地发生脆化。为了避免所述脆化和硬化,必须进行焊缝热处理。可以使用焊缝的不同类型的热处理方式,其可通过焊接之后的“退火”,目的在于通过冶金方面恢复焊缝允许的延展性,或者通过能降低焊缝冷却速度的预加热,并因此限制其硬化。特别地,通过电磁感应的热处理完成的对接焊缝的退火已被本领域技术人员已知。为此,电磁感应热处理装置被设置在焊机的下游。一旦完成接头焊接,将带材端部保持就位的夹爪被打开,且焊接好的接头沿带材行进方向移动,直到到达电磁感应热处理装置,其中,所述焊接好的接头被退火处理。通过位于焊机下游的电磁感应热处理装置进行的对接焊缝的退火,不幸意味着焊接时间的较大延长,这使得堆积装置的下游降低行进速度,或者增大堆积的容量。此外,在焊接接头完成和通过电磁感应热处理装置进行退火开始之间的时间间隔,可能会有损焊缝的质量。电磁感应热处理也在用于由带材连续生产焊接金属管的专利一例如专利文献JP08-174254描述。在所述情况下,电磁感应热处理装置跟随激光焊接头的移动,从而在焊接头完成焊接后立即对焊缝进行退火处理。但是,这种使用跟随焊机焊接头的所述电磁感应热处理装置的方法,不能使用在由带材焊接对接机完成的带材头尾焊缝对接上。实际上,带材对接取决于所述夹爪的使用,而在焊接管道的情况下不存在夹爪。必须使用所述夹爪对待焊接带材端部进行精确定位,从而保证焊缝质量。此外,为了使两个待焊接边缘彼此之间能够最佳定位,尤其在带材较薄的情况下(例如厚度小于I毫米),待焊接边缘的悬伸部,-即其相对于夹爪的突出部,且因此所述夹爪对相互之间的间距,或夹爪之间的空间,必须尽可能减小。由于夹爪之间空间的最小化,因此很难的是靠近焊缝定位电磁感应热处理装置来保证焊缝被加热,而不会导致由电磁场引起的电流循环(即涡电流/Foucault电流)引起夹爪发热以及因而对加热焊缝的干扰的较大风险,或不会减少待焊带材端部定位的精确度。实际上,在对接较薄带材的情况下,为了限制夹爪的所述加热,或仅仅为感应处理装置的定位而释放出通道而选择的夹爪之间的空间,可能导致待焊接边缘的悬伸尺寸过大,因而不再能保证所述待焊接边缘被正确相互定位。特别地,当对接极其薄的带材时,例如该带材的厚度可介于0. 1-0. 4毫米之间,待焊带材的端部,需通过激光,而非通过剪切机完成切害I]。因而导致(即定位在待对接带材下方的)下夹爪之间未布置任何空间来使得用于切割所述端部的剪切刀片从中通过。因此,如果不使夹爪远离焊缝定位为所述热处理装置释放空间,就不能实现将电磁感应热处理装置定位在带材下方,这将会对待焊接边缘的定位质量产生灾难性后果,或者如果焊接后不将夹爪打开或间隔开,那么结果会影响焊接和退火的整体循环时间,且在该情况下,不能对待焊区域实现预加热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种带材对接机,其适于对带材一端部与另一带材的另一 端部的焊缝进行感应热处理且能允许所述端部的精确定位,从而保证焊缝的质量,并同时避免上述提到的可能有损所述焊缝质量的问题。特别地,所述对接机应能限制用于在焊接之前或之后对所述对接机的部分进行热处理的磁场与可能与所述磁场相互作用的所述对接机的部分之本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃尔维·托马森法比安·博莱格
申请(专利权)人:西门子奥钢联冶金技术有限公司
类型:
国别省市:

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