CN113118230B - 一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺。包括以下工序：成型工序，对高温构件进行热辊弯成型；第一预焊工序，采用高频焊接方式对闭口位置进行预焊形成第一预焊缝；焊缝冷却工序，对第一预焊缝进行冷却；定径工序，采用热定径方式进行定径；闭口型钢冷却工序，对闭口型钢进行冷却；切断工序，对闭口型钢进行定尺切断；焊缝切除工序，切除第一预焊缝；第二预焊工序，对切除第一预焊缝的闭口位置进行预焊形成第二预焊缝；精焊工序，对第二预焊缝进行内外焊接形成精焊缝；探伤工序，对精焊缝进行探伤；收集工序，对闭口型钢进行收集入库。有益效果是：能够适应不同闭口型钢的生产、通用性强，并且采用热定径方式定径，生产效率高。

Description

一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺

技术领域

本发明涉及闭口型钢的生产技术领域，特别是涉及一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺。

背景技术

闭口型钢一般是以高温钢带或高温钢板为原料，采用辊弯成型工艺来进行生产，但传统的辊弯成型工艺要么生产效率低、生产成本高，要么容易受到如焊接方式、焊接速度、焊接频率等多种生产条件的限制而无法通用于各种厚度型钢的生产，难以满足生产需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，用于解决现有技术中闭口型钢生产效率低、生产通用性差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，包括以下工序：

成型工序，对高温构件进行热辊弯成型，制得开口型钢；

第一预焊工序，采用高频焊接方式对开口型钢的闭口位置进行预焊形成第一预焊缝，制得闭口型钢；

焊缝冷却工序，对闭口位置的第一预焊缝进行冷却；

定径工序，采用热定径方式对闭口型钢进行定径；

闭口型钢冷却工序，对完成定径的闭口型钢进行冷却；

切断工序，对闭口型钢进行定尺切断；

焊缝切除工序，切除第一预焊工序中形成的第一预焊缝；

第二预焊工序，对切除第一预焊缝的闭口位置进行预焊形成第二预焊缝；

精焊工序，对第二预焊缝进行内外焊接形成精焊缝；

探伤工序，对完成精焊工序的精焊缝进行探伤；

收集工序，对闭口型钢进行收集入库。

本发明的有益效果是：能够适应不同闭口型钢的生产、通用性强，并且采用热定径方式定径，定径操作简单连贯，生产效率高，通过第一预焊工序、焊缝切开工序、第二预焊工序、精焊工序相互配合确保了闭口位置的焊接质量，从而确保了闭口型钢的生产质量。

可选地，所述成型工序包括初成型工序和精成型工序。

可选地，在所述第一预焊工序中，第一预焊缝的厚度小于或等于5mm。

可选地，在所述第一预焊工序中，所述第一预焊缝的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第一预焊缝的外侧面凹于闭口型钢的外侧面。

可选地，在焊缝冷却工序中，采用水冷却方式或气雾冷却方式将第一预焊缝冷却到100℃或100℃以下。

可选地，在所述定径工序中，所述闭口型钢的母体温度大于或等于500℃。

可选地，在所述闭口型钢冷却工序中，通过水冷却方式将闭口型钢冷却到100℃或100℃以下。

可选地，所述闭口型钢热辊弯生产复合工艺还包括第二预焊焊前处理工序，所述成型工序、第一预焊工序、焊缝冷却工序、定径工序、闭口型钢冷却工序、焊缝切开工序、第二预焊焊前处理工序、第二预焊工序、精焊工序、探伤工序、收集工序依次进行；在所述第二预焊焊前处理工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行除锈处理。

可选地，在所述第二预焊工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行点焊或线焊形成第二预焊缝，且第二预焊缝的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第二预焊缝的外侧面凹于闭口型钢的外侧面。

可选地，在所述精焊工序中，对第二预焊缝的内侧面和外侧面精焊形成精焊缝，所述精焊缝的内侧面与闭口型钢的内侧面齐平，精焊缝的外侧面与闭口型钢的外侧面齐平。

采用上述可选地方案的有益效果是：第一预焊工序采用高频焊接方式焊接使得后续定径工序无需再次加热，简化设备和工序；并且第一预焊缝采用合适的厚度不仅有利于定径工序定径，并且无需清除毛刺，简化操作工序；闭口型钢的母体温度高于第一预焊缝的温度、闭口型钢的厚度大于第一预焊缝的厚度，有利于确保定径工序中，闭口型钢变化的均匀性，保证定径质量；第一预焊工序、第二预焊工序、精焊工序相互配合使得闭口型钢采用热定径时生产工序的连续性，提高了生产效率，并且能够适应不同厚度闭口型钢的生产；将第一预焊缝切除后再进行第二预焊工序、精焊工序，避免完成精焊后的精焊缝产生裂纹，既保证了闭口位置的焊接质量，又能满足不同厚度闭口型钢的焊接要求，提高通用性。

附图说明

图1显示为本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺一实施例的成型工序的高温构件成型过程示意图；

图2显示为本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺一实施例精成型后的开口型钢的结构示意图；

图3显示为本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺一实施例的完成第一预焊工序后的闭口型钢的结构示意图；

图4显示为本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺一实施例的完成第二预焊工序后的闭口型钢的结构示意图；

图5显示为本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺一实施例的完成精焊工序后的闭口型钢的结构示意图。

零件标号说明

1      高温构件；

11     第一弯角；

12     第二弯角；

2      开口型钢；

21     闭口位置；

3      闭口型钢；

31     第一预焊缝；

32     第二预焊缝；

33     精焊缝。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于闭口型钢的生产，特别是适应不同厚度的闭口型钢的热定径生产。本发明是解决闭口型钢要么生产效率低、要么生产难度大的问题。

如图1至图5所示，本发明闭口型钢热辊弯生产复合工艺的一示例性实施例中，包括以下工序：

成型工序，对高温构件进行热辊弯成型，制得开口型钢2；

第一预焊工序，采用高频焊接方式对开口型钢2的闭口位置21进行预焊形成第一预焊缝31，制得闭口型钢3；

焊缝冷却工序，对闭口位置的第一预焊缝31进行冷却；

定径工序，采用热定径方式对闭口型钢3进行定径；

闭口型钢冷却工序，对完成定径的闭口型钢进行冷却；

切断工序，对闭口型钢进行定尺切断；

焊缝切除工序，切除第一预焊工序中形成的第一预焊缝31；

第二预焊工序，切除第一预焊缝的闭口位置进行预焊形成第二预焊缝32；

精焊工序，对第二预焊缝32进行内外焊接形成精焊缝33；

探伤工序，对完成精焊工序的精焊缝33进行探伤；

收集工序，对闭口型钢进行收集入库。

本发明的闭口型钢热辊弯生产复合工艺通过第一预焊工序为定径工序的热定径做好准备，降低定径难度，提高生产效率，通过焊缝切除工序、第二预焊工序、精焊工序配合保证闭口位置的焊接质量，各个工序相互配合使得该工艺能够满足不同厚度型钢的生产需求，在提高闭口型钢生产效率的同时还保证了闭口位置的焊接质量。

如图1所示，在一示例性实施例中，高温构件1可以为钢带或钢板，高温构件1的温度大于或等于500℃，有利于高温构件1在成型工序中快速顺利的成型制得开口型钢。

在一示例性实施例中，成型工序、第一预焊工序、焊缝冷却工序、定径工序、闭口型钢冷却工序、切断工序、焊缝切除工序、第二预焊工序、精焊工序、探伤工序、收集工序依次进行。充分利用了各个工序的工作温度，第一预焊工序后只对第一预焊缝进行冷却到一定温度，在闭口型钢的母体余温和第一预焊缝余温下进行闭口型钢的定径工序，实现在线热定径操作，充分利用了闭口型钢成型过程中的热能，并且生产工序连续稳定，降低了生产难度和生产成本，提高了生产效率；完成定径后，再对第一预焊缝进行切除，并通过第二预焊工序和精焊工序来完成闭口位置的焊接，以便保证各种厚度的型钢闭口位置的焊接质量，工艺通用性高。

如图1和图2所示，在一示例性实施例中，成型工序包括初成型工序和精成型工序，在初成型工序中使得高温构件初步成型，在精成型工序中对高温构件进行精整得到精成型的开口型钢，分工序成型有利于保证开口型钢的成型质量。具体地，以方矩管的热辊弯成型工序进行举例说明，例如在初成型工序中，先对第一弯角11、第二弯角12进行初成型，第一弯角11、第二弯角12初成型完成后，再进行精成型后得到如图2所示的开口型钢2。

如图3所示，在一示例性实施例中，在第一预焊工序中，第一预焊缝31的厚度小于或等于钢材的厚度。在本实施例中，第一预焊缝31的厚度D可以小于或等于5mm，例如厚度D可以为3mm～5mm，合适的焊缝厚度不仅能够降低对生产条件的要求，并且有利于在焊缝冷却工序中对焊缝进行冷却，为后续热定径做好准备，避免闭口型钢在定径过程中错位，又能降低闭口型钢定径操作的难度，降低成本。

如图3所示，在一示例性实施例中，在第一预焊工序中，第一预焊缝31的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第一预焊缝31的外侧面凹于闭口型钢的外侧面，无需清除毛刺，减少了工序。并且第一预焊工序采用高频焊接方式对闭口位置进行焊接形成连续的第一预焊缝，焊接速度一般为12m/min～30m/min，无需填丝，便于维护使用，焊接操作简单、焊接效率高。

如图3所示，在一示例性实施例中，由于第一预焊缝31的厚度小于闭口型钢的钢材厚度，在定径工序时，第一预焊缝的温度低于闭口型钢的母体温度，厚度越厚，温度越高，有利于保证定径工序中不同厚度位置的形变能力，提高定径变形的均匀性和质量。

如图3所示，在一示例性实施例中，在焊缝冷却工序中，采用水冷却方式或气雾冷却方式将第一预焊缝31冷却到100℃或100℃以下。在定径工序中，闭口型钢的母体温度大于或等于500℃，厚度不同的母体温度与第一预焊缝在定径工序中温度不同，使得定径形变均匀稳定。

在一示例性实施例中，在定径工序中，可以采用定径机进行热定径。

在一示例性实施例中，在闭口型钢冷却工序中，通过水冷却方式将闭口型钢冷却到100℃或100℃以下，使得闭口型钢保持在性能稳定的状态。

在一示例性实施例中，在切断工序中，可以采用圆盘锯切割、火焰切割或等离子切割方式进行切断。

在一示例性实施例中，在焊缝切除工序中，可以采用圆盘锯切割、等离子切割或激光切割方式进行第一预焊缝的切除。

在一示例性实施例中，闭口型钢热辊弯生产复合工艺还包括第二预焊焊前处理工序，成型工序、第一预焊工序、焊缝冷却工序、定径工序、闭口型钢冷却工序、焊缝切开工序、第二预焊焊前处理工序、第二预焊工序、精焊工序、探伤工序、收集工序依次进行；在第二预焊焊前处理工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行除锈处理，为第二预焊工序做好准备。将第一预焊缝切开去除，使得第一预焊缝为热定径工序做好定位即可，降低了对第一预焊缝焊接质量的要求，通过第二预焊工序和精焊工序来保证闭口位置的焊接质量，分工序进行，降低了生产难度，既提高了生产效率，又保证了生产质量。

在一示例性实施例中，在第二预焊焊前处理工序中，对闭口位置进行除锈时，可以采用溶剂处理、切削处理或打磨处理方式进行除锈。

如图4所示，在一示例性实施例中，在第二预焊工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行点焊或线焊形成第二预焊缝32，点焊形成间断分布的第二预焊缝，线焊形成连续性的预焊缝，连续性焊缝的厚度可以2mm～3mm，便于后续精焊工序时熔化第二预焊缝。且第二预焊缝32的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第二预焊缝32的外侧面凹于闭口型钢的外侧面，无需去除毛刺，先进行第二预焊工序进行预焊，避免精焊工序后的精焊缝出现裂纹，提高了闭口位置的焊接质量。

如图4和图5所示，在一示例性实施例中，在精焊工序中，对第二预焊缝32的内侧面和外侧面精焊形成精焊缝33，精焊缝33的内侧面与闭口型钢的内侧面齐平，精焊缝33的外侧面与闭口型钢的外侧面齐平。精焊时，预焊缝和闭口型钢闭口位置的局部母体均熔融与精焊缝融合为一体，局部母体熔化宽度可以为3mm-5mm。

在一示例性实施例中，在第二预焊工序中，采用气保焊焊接方式对闭口位置进行预焊形成第二预焊缝32；在精焊工序中，采用埋弧焊焊接方式对第二预焊缝32的内侧面和外侧面进行精焊形成精焊缝33。在第二预焊工序和精焊工序中，分别采用不同的焊接方式进行焊接，降低焊接操作的难度，减少焊缝冷却工序，提高焊接效率和质量。

在一示例性实施例中，在探伤工序中，通过采用超声波探伤方式和X光探伤方式对完成精焊工序的精焊缝33进行探伤，确保产品质量。采用超声波探伤方式检测精焊缝是否存在夹杂缺陷，采用X光探伤方式检测精焊缝是否存在气孔、气泡缺陷，保证了产品的合格率。

如图1至图5所示，在一示例性实施例中，以闭口型钢方矩管进行举例说明，以高温钢板或钢带为原料，以热辊弯成型工艺对第一弯角、第二弯角进行初成型、精成型得到开口型钢。采用高频焊接方式对方式对开口型钢进行闭合焊接，形成厚度小于或等于5mm的第一预焊缝31，制得闭口型钢。采用气雾冷却方式对第一预焊缝冷却到100℃以下。在四辊定径机上对闭口型钢进行热定径。在闭口型钢冷却工序中，可以通过水冷装置对闭口型钢整体进行水冷却到100℃以下。通过等离子切割装置对闭口型钢进行定尺切断。采用等离子切割方式对第一预焊缝进行切除。采用打磨处理方式中的喷丸除锈方式对闭口位置进行除锈处理。采用气保焊对闭口位置进行预焊形成第二预焊缝。采用埋弧焊焊接方式对第二预焊缝进行内外焊接形成精焊缝。焊接完成后，再采用超声波探伤方式和X光探伤方式结合对精焊缝进行探伤，并将合格产品收集入库。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于，包括以下工序：

成型工序，对高温构件进行热辊弯成型，制得开口型钢；

第一预焊工序，采用高频焊接方式对开口型钢的闭口位置进行预焊形成第一预焊缝，制得闭口型钢，所述第一预焊缝的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第一预焊缝的外侧面凹于闭口型钢的外侧面；

焊缝冷却工序，对闭口位置的第一预焊缝进行冷却；

定径工序，采用热定径方式对闭口型钢进行定径，第一预焊缝的温度低于闭口型钢的母体温度；

闭口型钢冷却工序，对完成定径的闭口型钢进行冷却；

切断工序，对闭口型钢进行定尺切断；

焊缝切除工序，切除第一预焊工序中形成的第一预焊缝；

第二预焊工序，切除第一预焊缝的闭口位置进行预焊形成第二预焊缝；

精焊工序，对第二预焊缝进行内外焊接形成精焊缝；

探伤工序，对完成精焊工序的精焊缝进行探伤；

收集工序，对闭口型钢进行收集入库。

2.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：所述成型工序包括初成型工序和精成型工序。

3.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在所述第一预焊工序中，第一预焊缝的厚度小于或等于5mm。

4.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在焊缝冷却工序中，采用水冷却方式或气雾冷却方式将第一预焊缝冷却到100℃或100℃以下。

5.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在所述定径工序中，所述闭口型钢的母体温度大于或等于500℃。

6.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在所述闭口型钢冷却工序中，通过水冷却方式将闭口型钢冷却到100℃或100℃以下。

7.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：所述闭口型钢热辊弯生产复合工艺还包括第二预焊焊前处理工序，所述成型工序、第一预焊工序、焊缝冷却工序、定径工序、闭口型钢冷却工序、焊缝切开工序、第二预焊焊前处理工序、第二预焊工序、精焊工序、探伤工序、收集工序依次进行；在所述第二预焊焊前处理工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行除锈处理。

8.根据权利要求1所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在所述第二预焊工序中，对切除第一预焊缝的闭口位置进行点焊或线焊形成第二预焊缝，且第二预焊缝的内侧面凹于闭口型钢的内侧面，第二预焊缝的外侧面凹于闭口型钢的外侧面。

9.根据权利要求8所述的一种闭口型钢热辊弯生产复合工艺，其特征在于：在所述精焊工序中，对第二预焊缝的内侧面和外侧面精焊形成精焊缝，所述精焊缝的内侧面与闭口型钢的内侧面齐平，精焊缝的外侧面与闭口型钢的外侧面齐平。

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