[发明专利]一种适用于防护高强钢焊接窗口盖的矫正方法

说明书

本发明公开了一种适用于防护高强钢焊接窗口盖的矫正方法，通过制作通用矫正压块、放置通用矫正压块及工件、确定矫正起点及矫正顺序、计算作业数值以及施力矫正的步骤，实现对防护高强钢焊接窗口盖的冷矫正。本发明采用冷矫正变形方法，矫正后材料组织未发生变化，畸变部位硬度、强度保持不变，可满足材料的防护性能要求；此方法不受材料力学性能及厚度、形状的限制，适用范围广；此方法操作简单，矫正效果明显，生产效率高，一般不会造成工件报废。

技术领域

本发明属于焊接结构件矫正技术领域，具体涉及一种适用于防护高强钢焊接窗口盖的矫正方法。

背景技术

目前，在结构件焊接中，为了达到便于安装密封件的目的窗口盖，如图1所示是由冲压窗盖件1与板条围板2、附座等焊接而成的。因金属材料热胀冷缩的物理特性，焊接时，被焊接的部位受热材料膨胀，但周围没有被加热部位及焊缝背面温度低，膨胀受阻碍，膨胀部位的材料产生压缩塑性变形。当受热部位快速冷却时，受热部位材料收缩，产生拉应力。拉应力超过板材的屈服极限时，工件产生畸变。总之焊接过程中，因焊接热影响而致使窗口盖发生畸变，无法满足使用要求。针对这类焊接件通常采用的矫正方法有：（1）畸变部位4局部加热--快速冷却矫正；（2）手工锤击焊缝区3矫正；（3）在畸变部位4施加外力，使之反向变形矫正。第（1）种方法是利用金属材料热胀冷缩的物理特性，在畸变部位4加热，被加热部位材料膨胀，但周围没有被加热部位温度低，膨胀受阻碍，膨胀部位的材料产生压缩塑性变形。当受热部位快速冷却时，畸变部位4材料收缩，实现矫正的目的。一般适用于薄板，且强度不高的材料。第（2）种方法是对焊接后的窗口盖焊缝3采用手工锤击，使焊接时因焊缝处受热引起收缩的部位延展，达到解决畸变的目的。此方法一般适用于厚度小于2mm的薄板，而且强度较低、焊缝较少、焊角较小的材料。第（3）种方法是在畸变处4施加外力，使之反向变形，将畸变点产生一定的弹、塑性反变形，撤除外力后弹性变形部分恢复，塑性变形部分改变零件的畸变。一般适用于中、厚板，且畸变不大窗口盖。

在高防护车上安装窗口盖，开启后便于人员的出入及功能仪器、仪表的检修，关闭后必须保证其密封性，因此质量要求、验收规范是不容改变的。窗口盖主要材料采用高强度或超高强度中、厚钢板焊接而成，一般厚度为4-8mm，硬度、强度高（硬度HRC≥30 σs≥740MPa），而且需具备防护功能。采用第（1）种方法的缺点是畸变部位4经加热后，受热区硬度、强度降低，无法满足防护性能要求，而且材料强度高，快速冷却后，材料收缩不太明显，效果不理想。采用第（2）种方法的缺点是因材料硬度、强度高，角焊缝大、焊缝多而长，焊缝处采用手工锤击时，无法施较大的力、生产效率极低、对于高强度材料根本无效果。采用第（3）种方法，对于较厚的材料因板材需失稳的应力大（如：10mm 以上的材料焊接件，一般畸变在8mm 以内），焊接后畸变较小，这种矫正方法可行。而对于厚度4-8mm，硬度、强度高的窗口盖，焊接畸变达20mm 多，用此方法矫正的缺点是畸变部位越压畸变越大，最后窗口盖大平面产生失稳而报废。因此，上述三种方法都不能满足防护高强钢焊接窗口盖的矫正要求。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种适用于防护高强钢焊接窗口盖的矫正方法，在材料受热收缩部位施加外力，将此部位收缩的材料伸长，减小或消除拉应力，达到解决畸变的目的。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种适用于防护高强钢焊接窗口盖的矫正方法，包括以下步骤：

（1）制作通用矫正压块：通用矫正压块的上下两端为相互平行的平面，且通用矫正压块下端开有供窗口盖的板条围板穿过的开口凹槽；

（2）放置通用矫正压块及工件：将待矫正的工件开口向上放置在机床下垫板上，并将通用矫正压块放在材料受热收缩部位，然后通过机床上压头给矫正压块施加矫正力；

（3）确定矫正起点及矫正顺序：对于方形工件的矫正开始点在每条直边的中间位置或者对于圆形、椭圆形工件开始点可等分四段确定，矫正后向两侧延伸，每次移动距离为矫正压块的宽度；对于采用断续焊的工件，矫正点为断续焊接处；

（4）计算作业数值：工件焊接受热部位的材料收缩量和矫正力；