[发明专利]电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种随焊焊缝整形装置，具体涉及一种电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置。

背景技术

高强钢焊接的主要问题是：按等强匹配原则选择焊接填充材料施焊时，不仅容易引发冷裂纹缺陷、造成焊缝韧性储备不足，而且高强钢焊接的专用焊材的开发也需要一定的周期。目前通常采用焊前预热和焊后热处理等措施进行高强钢冷裂纹控制，工人劳动条件十分恶劣。

为改善劳动条件、简化焊接工艺和提高焊接结构安全性，高强钢应当选择低匹配的焊接接头。但是低匹配接头承载能力会降低，为了提高低匹配焊接接头的承载能力，有人提出了使低匹配接头焊缝屈服载荷不低于母材屈服载荷为判据的“等承载”结构设计思想，并且给出了高强钢低匹配接头“等承载”的实现条件以及满足等承载的焊缝几何参数。

如图5所示，高强钢低匹配“等承载”对接接头的焊缝几何参数有三个，分别是焊道宽度2W，焊趾半径r，余高h。根据“等承载”原则可以推导出合适的焊缝设计尺寸。我们称之为最优尺寸。

使用低匹配填充材料可以降低冷裂纹倾向，避免焊前预热和焊后热处理，改善工人劳动条件，但是低匹配接头承载能力往往达不到要求。通过对高强钢焊接接头的形状设计可以提高高强钢低匹配焊接接头的承载能力。现有的随焊冲击碾压焊缝整形装置可以得到形状合乎上述要求的焊接接头。材料在高温时屈服强度下降，利用特定轮廓尺寸的冲击碾压轮作用于具有一定塑性成形能力的低强（相对于母材金属）焊缝金属从而获得满足低匹配等承载的高强钢焊接接头。但是焊接电弧作用于焊缝中心，导致焊缝中心区域温度较高，而此时焊趾部位温度相对较低，不利于塑性成形，现有的随焊冲击碾压装置存在使用局限性的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的焊接电弧作用于焊缝中心，导致焊缝中心区域温度较高，焊趾部位温度相对较低，不利于塑性成形的问题，进而提一供种电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置。

本发明的技术方案是：电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置包括焊缝整形装置，电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置还包括中频感应加热设备、冷却水系统、感应加热线圈、第一连接管和第二连接管，冷却水系统的出水口与中频感应加热设备的进水口相连，冷却水系统的进水口与中频感应加热设备的出水口相连，中频感应加热设备的导电嘴与感应加热线圈密封连接，感应加热线圈的形状为高强钢低匹配等承载焊接接头的仿形，感应加热线圈悬于工件的焊缝的上方，感应加热线圈与工件的焊缝之间的间隙为0.05mm-0.5mm，感应加热线圈位于焊缝整形装置的前方，感应加热线圈与焊缝整形装置的前碾压轮之间的距离为5mm-8mm。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明利用中频感应加热线圈对焊缝表面进行加热，尤其是对焊趾部位进行加热，提高了焊趾部位的温度，提高了焊趾部位的塑性成形能力，使得焊缝各个部位都具有较好的成形能力。本发明还具有装配简单、效率高的优点，同时有效的克服了随焊冲击碾压装置存在的使用局限性，具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的轴测图（为了保证图面清晰，图中的焊缝整形装置1采用了简略画法），图2是本发明的俯视图，图3是感应加热线圈4的轴测图，图4是感应加热线圈4的主视图，图5是高强钢低匹配“等承载”对接接头的焊缝示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式的中频电磁感应加热辅助随焊焊缝整形装置包括焊缝整形装置1，电磁感应加热辅助随焊冲击碾压焊缝整形装置还包括中频感应加热设备2、冷却水系统3、感应加热线圈4、第一连接管5和第二连接管6，冷却水系统3的出水口与中频感应加热设备2的进水口相连，冷却水系统3的进水口与中频感应加热设备2的出水口相连，中频感应加热设备2的导电嘴与感应加热线圈4密封连接，感应加热线圈4的形状为高强钢低匹配等承载焊接接头的仿形，感应加热线圈4悬于工件7的焊缝的上方，感应加热线圈4与工件7的焊缝之间的间隙为0.05mm-0.5mm，感应加热线圈4位于焊缝整形装置1的前方，感应加热线圈4与焊缝整形装置1的前碾压轮1-1之间的距离L为5mm-8mm。

本实施方式的中频感应加热设备2和冷却水系统3均为现有技术；中频感应加热设备2的中频电源由可控硅元件组成的交-直-交变频电源，将三相工频电变化成加工所需的特定频率的单相交流电；谐振电容器柜是高频大容量的电热电容器，与感应加热线圈4组成LC谐振回路，产生较强的磁场来加热工件。