適合對接焊縫的感應熱處理的鋼帶材對接機制造技術

本發明專利技術描述了一種用于對接帶材處理設備的相繼帶材端部（11，12）的對接機，所述對接機包括第一帶材端部（11）與另一帶材的第二帶材端部（12）的焊接裝置，以及對稱設置的兩對夾爪（21，22，31，32），分別是包括第一上夾爪（21）與第一下夾爪（31）的能夾緊所述第一帶材端部（11）的第一對夾爪（21，31），以及包括第二上夾爪（22）和第二下夾爪（32）的能夾緊所述第二帶材端部（12）的第二對夾爪（22，32），所述夾爪（21，22，31，32）被用于使所述第一帶材端部（11）相對于所述第二帶材端部（12）保持與定位，從而將所述帶材端部（11，12）相互焊接，其特征在于，所述兩對夾爪的至少兩個夾爪（21，22，31，32）分別包括能與帶材端部（11）之一接觸的部分（222，322，212，312），所述部分被焊接在另一帶材端部（12）之上，所述部分（222，322，212，312）的特征在于其幾何形狀以及至少一種構成材料能分別減少可能在所述夾爪中由于電磁感應而產生的渦電流的強度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種根據權利要求1，8和10的前序部分所述的適于鋼帶材對接焊縫的感應熱處理的對接機。
技術介紹
本專利技術尤其涉及冷軋設備或例如表面擦銹，連續退火，電解質鍍膜或淬火等處理設備中的連續行進的鋼帶材的對接焊縫，尤其是通過激光束實現的焊縫，且更特別地，涉及在實現所述焊縫之前和/或之后立即進行的熱處理。在以下本說明書中，“處理設備”的表述將用于指代軋制設備或上文提到的設備。為了提高鋼帶處理設備的生產率，尤其避免所述帶材在一卷接一卷地傳輸，現代大容量處理設備能通過對接鋼帶的端部而連續地運行，所述鋼帶在處理設備入口處呈卷狀被連續供應，完成處理后的帶材尾部被連接于插入處理設備入口中的新的帶材的頭部。 在所述對接操作中，在處理設備中所述待焊帶材的兩端部，例如，完成處理的帶材尾部以及應被處理的新帶材頭部的移動被停止，且處理設備的下游部分(即沿帶材行進方向位于所述帶材尾部之后的部分)，在將兩次相繼對接分開的間歇期間，由被預先裝滿的帶材堆積裝置供料。本領域技術人員對所述對接操作已十分熟悉，因此其努力的方向是對接操作的速度，目的在于減小帶材端部的停頓時間，并因此減小堆積裝置的容量和成本。對接操作由對焊機或焊機實現，除了包括所述焊接裝置，所述對焊機和焊接機還包括用于使帶材在其對焊接合過程中固定的兩對夾爪，所述兩對夾爪分別是用于使位于帶材行進方向下游的處理設備的部分內所接合的帶材尾部固定的第一對夾爪，以及用于使對接機上游所引入的新帶材的頭部固定的第二對夾爪。由不同的焊接裝置實施的不同焊接方法為本領域技術人員已知。其例如包括閃光對焊，電阻縫焊，MIG焊，TIG焊，或者激光焊或混合激光焊。對焊機應能制造出優質的焊縫。實際上，帶材在處理設備中行進時劣質焊縫的斷裂，甚至需要對不合格或劣質焊縫重新焊接，會損失較大的生產率。焊縫質量的決定元素基本如下-焊接接頭的冶金質量，特別是鋼可能在受焊接操作熱影響的區域發生冶金變化，-焊接截面的幾何形狀，其理想地應相對于帶材截面沒有厚度余量和/或厚度不足，-焊接接頭的連續性和緊密性。焊接接頭或焊縫的冶金質量，基本取決于所使用的焊接方法及其在焊接影響區的熱循環，以及各種預先和后期的加熱處理或局部實施在焊縫本身或在實施在焊機緊下游的退火。焊接部分的幾何形狀取決于焊接方法以及焊接之后實施的焊縫的精加工手段。例如，閃光對焊產生焊道，該焊道必須進行刨平，且“閃光對接”焊機通常設有與焊機形成一體的刨平單元。電阻縫焊由于待焊的板材的搭接，還會產生厚度余量，且所述厚度余量通常應被與焊機結合的滾壓裝置壓平。激光焊能對焊接部分進行精細處理，該焊接部分還與受熱影響的很小的區域相關聯。焊接接頭的連續性和緊密性基本取決于所使用的焊接參數。所述焊接參數主要是電參數，所述電參數可以方便且可靠地進行管理。但是，為了保證焊接接頭的連續性和緊密性，另一參數更為重要。其涉及焊接邊緣的直度及其在焊接過程中的相對定位。焊接邊緣是指完成處理的帶材尾端，其面對接合至處理設備中的新帶材端部。為了保證對接焊縫的質量，必須使待焊的帶材端部排列得完全對齊且平直。為此，焊機通常包括用于使需由焊接接合的帶材端部保持固定的所述兩對夾爪。通常，所述帶材端部在夾爪內保持固定，并超出所述夾爪微小的懸伸部，所述懸伸部源于焊機內加入的剪切機所實現的精確且恰當的剪切，或在某種情況下，是源于通過激光束的剪切。此外，并入或聯至焊機內的定中心裝置在帶材端部固定于夾爪內之前，能使帶材端部對齊。處理裝置中被處理鋼帶材的等級和厚度范圍的逐漸擴大，以及對生產率不斷提高的要求，已經導致越來越頻繁的使用實施激光焊接方法的焊機。所述激光方法實際上能擴 大可被焊接的產品范圍，直到厚度十分小的產品。其也能限制由十分多樣的鋼的等級的受熱區域，特別是為汽車工業開發的特種冶金鋼也可被算在內。但是，由于激光束較小的厚度，待焊接邊緣相互的定位必須十分精確，正如申請人提出的申請EP1591190中所描述的那樣。盡管激光焊接方法，由于焊接能量極為集中，會導致減小受影響區域，但是很多級別的高性能的鋼依然可能會硬化，并相關聯地發生脆化。為了避免所述脆化和硬化，必須進行焊縫熱處理。可以使用焊縫的不同類型的熱處理方式，其可通過焊接之后的“退火”，目的在于通過冶金方面恢復焊縫允許的延展性，或者通過能降低焊縫冷卻速度的預加熱，并因此限制其硬化。特別地，通過電磁感應的熱處理完成的對接焊縫的退火已被本領域技術人員已知。為此，電磁感應熱處理裝置被設置在焊機的下游。一旦完成接頭焊接，將帶材端部保持就位的夾爪被打開，且焊接好的接頭沿帶材行進方向移動，直到到達電磁感應熱處理裝置，其中，所述焊接好的接頭被退火處理。通過位于焊機下游的電磁感應熱處理裝置進行的對接焊縫的退火，不幸意味著焊接時間的較大延長，這使得堆積裝置的下游降低行進速度，或者增大堆積的容量。此外，在焊接接頭完成和通過電磁感應熱處理裝置進行退火開始之間的時間間隔，可能會有損焊縫的質量。電磁感應熱處理也在用于由帶材連續生產焊接金屬管的專利一例如專利文獻JP08-174254描述。在所述情況下，電磁感應熱處理裝置跟隨激光焊接頭的移動，從而在焊接頭完成焊接后立即對焊縫進行退火處理。但是，這種使用跟隨焊機焊接頭的所述電磁感應熱處理裝置的方法，不能使用在由帶材焊接對接機完成的帶材頭尾焊縫對接上。實際上，帶材對接取決于所述夾爪的使用，而在焊接管道的情況下不存在夾爪。必須使用所述夾爪對待焊接帶材端部進行精確定位，從而保證焊縫質量。此外，為了使兩個待焊接邊緣彼此之間能夠最佳定位，尤其在帶材較薄的情況下(例如厚度小于I毫米)，待焊接邊緣的懸伸部，-即其相對于夾爪的突出部，且因此所述夾爪對相互之間的間距，或夾爪之間的空間，必須盡可能減小。由于夾爪之間空間的最小化，因此很難的是靠近焊縫定位電磁感應熱處理裝置來保證焊縫被加熱，而不會導致由電磁場引起的電流循環(即渦電流/Foucault電流)引起夾爪發熱以及因而對加熱焊縫的干擾的較大風險，或不會減少待焊帶材端部定位的精確度。實際上，在對接較薄帶材的情況下，為了限制夾爪的所述加熱，或僅僅為感應處理裝置的定位而釋放出通道而選擇的夾爪之間的空間，可能導致待焊接邊緣的懸伸尺寸過大，因而不再能保證所述待焊接邊緣被正確相互定位。特別地，當對接極其薄的帶材時，例如該帶材的厚度可介于0. 1-0. 4毫米之間，待焊帶材的端部，需通過激光，而非通過剪切機完成切害I]。因而導致(即定位在待對接帶材下方的)下夾爪之間未布置任何空間來使得用于切割所述端部的剪切刀片從中通過。因此，如果不使夾爪遠離焊縫定位為所述熱處理裝置釋放空間，就不能實現將電磁感應熱處理裝置定位在帶材下方，這將會對待焊接邊緣的定位質量產生災難性后果，或者如果焊接后不將夾爪打開或間隔開，那么結果會影響焊接和退火的整體循環時間，且在該情況下，不能對待焊區域實現預加熱。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種帶材對接機，其適于對帶材一端部與另一帶材的另一 端部的焊縫進行感應熱處理且能允許所述端部的精確定位，從而保證焊縫的質量，并同時避免上述提到的可能有損所述焊縫質量的問題。特別地，所述對接機應能限制用于在焊接之前或之后對所述對接機的部分進行熱處理的磁場與可能與所述磁場相互作用的所述對接機的部分之本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：埃爾維·托馬森，法比安·博萊格，
申請(專利權)人：西門子奧鋼聯冶金技術有限公司，
類型：
國別省市：