專利名稱：一種在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冷軋板帶軋制技術領域，特別是涉及一種在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法。
背景技術：
45鋼在冷軋板帶生產(chǎn)中，經(jīng)酸洗處理和軋制后，常使用罩式爐退火，而不采用連續(xù)退火生產(chǎn)，很大一部分原因在于，罩式退火為整卷處理，鋼卷無需開卷即完成退火工藝，而連續(xù)退火需要經(jīng)過開卷展開后以帶鋼的形式穿過生產(chǎn)線各工藝環(huán)節(jié)，相鄰兩卷需使用焊機焊接來保證生產(chǎn)的連續(xù)性。普通低碳鋼(CQ)和無間隙原子鋼(IF)的碳含量在0. 10%以下， 其它合金元素含量也較小，因而焊接性好，不需采用特殊工藝措施即可得到優(yōu)質(zhì)的焊縫。而 45鋼含碳量在0. 45%左右，屬于中碳鋼，具有較大的淬硬傾向，焊接性比低低碳鋼差，焊接時有一部分母材會溶化到焊縫中去，使焊縫增碳，加之硫等雜質(zhì)的影響，易在焊縫中引起熱裂紋，焊接質(zhì)量不能滿足生產(chǎn)要求。各種方式的焊后退火是提高焊縫強度的有效途徑。焊后退火能夠有效減小焊縫的內(nèi)應力，細化組織晶粒，降低焊縫的脆性，從而提高焊縫的強度。感應加熱是最普遍的焊后退火方式，此方式在激光焊機中得到廣泛的應用，但是在帶鋼處理線中普遍應用的窄搭接焊機中，均沒有提供感應加熱器等焊后退火裝置，成為45鋼使用窄搭接方式焊接的技術瓶頸。在窄搭接焊機上不能對45鋼焊縫退火，制約了連續(xù)退火線產(chǎn)品大綱的擴展，解決這一問題，必會帶來可觀的經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法，解決窄搭接方式焊接45鋼不能滿足生產(chǎn)要求的問題。本發(fā)明中涉及的45鋼成分如下(單位重量％，余量為Fe)
牌號元素CSiMnp<s<Alt45鋼 (GB)判定0.43-0.470.20-0.300.65-0.750.0250.015-45-目標0.450.250.700.0150.010>0.02045鋼經(jīng)過搭接焊接后，焊縫熔合區(qū)域受增碳和其它雜質(zhì)的影響，電導率降低，單位電阻增大，在一定電流的作用下會產(chǎn)生較大的熱量。應用這一原理，實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用了如下的技術方案。在焊接完成后保持焊縫位置不變，采用和焊接類似的方式，使焊接電極在一定的壓力下，由操作側向驅動側再一次碾壓焊縫區(qū)域，同時加載一定的電流。通過對電極電流 (設定范圍為5 25kA)、電極壓力(設定范圍為3 25kN)和碾壓速度(設定范圍為5 15m/min)三個參數(shù)的設定，使焊縫區(qū)域產(chǎn)生熱量達到600°C _650°C的退火溫度，并在常溫下自然冷卻，達到退火工藝要求，再以杯突實驗(沖頭直徑22mm)來驗證焊縫的強度。確定合適的退火參數(shù)需要經(jīng)過多次試驗，將三個參數(shù)在設定范圍內(nèi)排列組合，最終選擇滿足工藝要求的最佳參數(shù)組合。退火參數(shù)的具體設定依據(jù)如下(1)退火電流。設定范圍為5 25kA，退火電流的設定隨著母材厚度的增加而提高，電流過大時容易引起過燒情況，所以初次應選擇較小的電流值，實驗證明選取同規(guī)格焊接電流的50%左右作為電流設定的初值較為合適；(2)退火壓力。設定范圍為3 25kN，退火壓力的設定同樣隨著母材厚度的增加而提高，壓力偏低時容易引起電極打火，導致孔洞和凹坑等缺陷，所以初次應選擇較大的壓力值，選取同規(guī)格焊接壓力的70%左右作為壓力設定的初值較為合適；(3)碾壓速度。設定范圍為5 15m/min，碾壓速度的設定以較低的設定值為優(yōu)， 較低的碾壓速度能取得更好的保溫效果，初次選擇設定范圍的下限5m/min。退火溫度在600°C -650°C范圍內(nèi)，考慮到設備的監(jiān)控溫度比實際溫度會降低 100°C左右，以500°C -550°c的監(jiān)控溫度為試驗標準。根據(jù)初次試驗的監(jiān)控溫度、焊縫表面質(zhì)量和杯突試驗結果三個方面檢驗，綜合判定退火的效果。具體的試驗方法如下(1)退火溫度的調(diào)整。監(jiān)控溫度偏高時，以IkA為單位提高退火電流值，如果仍然偏高，再以IkN為單位降低退火壓力，兩參數(shù)向相反的方向交替調(diào)整，使其最終達到合適的溫度。監(jiān)控溫度偏低時，采用和溫度偏高時相反的方法調(diào)整；(2)檢驗退火溫度合格試樣的表面質(zhì)量，選出焊縫表面光潔，無過燒情況，無孔洞和凹坑等缺陷的試樣；(3)將表面質(zhì)量符合要求的試樣選出，在焊縫長度方向上從操作側到驅動側均布取5個測試位置，序號分別為①-⑤，其中①和⑤在距離試樣兩端5cm位置。在5個測試位置做杯突試驗，以全部無沿搭接處的開裂為檢驗合格，允許熱影響區(qū)處的開裂，最終選出合格的試樣，以此來確定退火參數(shù)。
具體實施例方式下面以實例說明本發(fā)明的退火方法。為驗證杯突試驗的正確性，取與杯突試驗中相同焊接和退火參數(shù)的焊縫，在杯突試驗的測試位置切標準試樣做拉伸試驗。實例1 :45 鋼(2. OmmX 1530mm)焊接 45 鋼(2. OmmX 1530mm)根據(jù)試驗結果最終確定的退火參數(shù)如下表
權利要求
1.一種在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法，其特征在于，在焊接完成后保持焊縫位置不變，使焊接電極在一定的壓力下，由操作側向驅動側再一次碾壓焊縫區(qū)域，同時加載一定的電流；通過對電極電流、電極壓力和碾壓速度三個參數(shù)的設定，使焊縫區(qū)域產(chǎn)生熱量達到600°C -650°C的退火溫度，并在常溫下自然冷卻，達到退火工藝要求，再以杯突實驗來驗證焊縫的強度；電極電流設定范圍為5 25kA ； 電極壓力設定范圍為3 25kN ； 碾壓速度設定范圍為5 15m/min。
2.根據(jù)權利要求1所述的在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法，其特征在于，所述的 45 鋼的成分為C :0. 43 0. 47，Si :0. 20 0. 30，Mn :0. 65 0. 75，P 彡 0. 025，S 0. 015 45，Alt彡0. 020，余量為=Fe ；均為重量百分數(shù)。
全文摘要
一種在窄搭接焊機上對45鋼焊縫退火的方法，屬于冷軋板帶軋制技術領域。在焊接完成后保持焊縫位置不變，使焊接電極在一定的壓力下，由操作側向驅動側再一次碾壓焊縫區(qū)域，同時加載一定的電流；通過對電極電流、電極壓力和碾壓速度三個參數(shù)的設定，使焊縫區(qū)域產(chǎn)生熱量達到600℃-650℃的退火溫度，并在常溫下自然冷卻，達到退火工藝要求，再以杯突實驗來驗證焊縫的強度。優(yōu)點在于，解決窄搭接方式焊接45鋼不能滿足生產(chǎn)要求的問題。
文檔編號C21D9/50GK102162026SQ20111004088
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月19日 優(yōu)先權日2011年2月19日
發(fā)明者任金鵬, 李衛(wèi)鋒, 李長旺, 蘇昊, 賈長海, 郭瀟冰, 郭飛, 齊春雨 申請人:首鋼總公司