CN102239028A - 制造定制的板带材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造定制的板带材(12)、特别是制造钢带的方法，其中，将至少两个不同材料和/或板厚度的板带材(1、2)沿长边按工序彼此焊接在一起。在此，根据这种方法制造的板带材(12)具有更高的焊缝强度，根据本发明，作为待焊接的板带材使用未经涂层的板带材(1、2)。然后，将由未经涂层的板带材(1、2)通过焊接而组成的、定制的板带材(12)进行涂层。

Description

制造定制的板带材的方法
技术领域
本发明涉及一种制造定制的板带材的方法，特别是制造钢带的方法，在该方法中，将两种不同材料和/或板厚度的板带材沿着长边焊接在一起。
背景技术
例如，由文献EP 0 438 612 B1已知这样的方法。它用来制造所谓的“Tailored Strips”，即定制的板带材，特别是定制的钢带。为制造定制的板带材，将多个、通常是两个或者三个不同材料和/或板厚度的、分别以带卷形式卷起的切割带展开，并在长边上凭借激光按工序彼此焊在一起。定制的板带材在钢轻质结构中应用得很成功，其中，从一开始就使定制的板带材适应于在成品零件(终产品)中出现的负载性能。在此，定制的板带材有利地在多工位级进模中进行处理，特别是变形和剪切。
为制造定制的板带材所使用的切割带通常在一侧或两侧设有涂层，例如锌层或油层，以保护各个切割带免受腐蚀。在实践中体现出了，在由此制造的定制的板带材产生变形或具有高度负载时，会发生焊缝的提前和未限定的损坏。
发明内容
本发明的目的在于，以如下方式改善前面所述类型的方法，即，使根据该方法制备的板带材具有更高的焊缝强度。
通过具有权利要求1所述特征的方法解决了该任务。
在本发明的方法中，使用未涂层的板带材作为待焊接的板带材。在焊接之后，将由未涂层的板带材通过焊接组成的定制的板带材进行涂层。
作为涂层剂例如采用液态锌、铝-硅或防腐油在一侧或两侧涂覆在定制的板带材上。
本发明基于下述认识，即，在将由金属材料构成的经涂层的切割带焊接为定制的板带材的情况下，所使用的切割带的涂层的元素和余料位于焊缝内。在定制的板带材产生变形或具有负载的情况下，焊缝杂质会导致提前的和未限定的焊缝损害。通过本发明的方法，可靠地解决了该问题。根据本发明的方法制造的板带材，其特征在于明显改善的焊缝强度。
本发明方法的有利的设计方案在于，定制的板带材的各个焊缝在进行涂层之前局部地通过再加热进行热处理，例如在采用铁素体不锈钢的情况下。通过这样局部的焊缝再加热可以降低在焊缝中的、以及限定于其上的区域中的应力峰值，从而使焊缝的强度进一步优化。
本发明方法的另一优选的设计方案提出了，对该定制的板带材(Tailored Strip)在总宽度上或在它的板带材(切割带)其中之一的宽度上进行临时加热。因此达到了定制的板带材的微观结构的统一。
在此，该临时加热优选直接紧接着不同材料和/或板厚度的板带材的焊接过程而按工序进行。为此可以特别使用至少一个放射炉或者至少一个感应装置。定制的板带材的临时加热在工序流程中实现了相应的加工设备的连续操作，并由此实现了高产率。
也可以考虑，使卷成带卷的定制的板带材的退火过程例如在罩式退火炉内进行。
根据本发明方法的另一设计方案提出了，将定制的板带材通过剪切装置进行修整，使板带材的经修整的区段在炉中临时加热。相对于连续操作方式，本发明方法的这样的替代方案是特别适宜的，即，对连续工作的加工设备的设置没有足够空间，或者受到其它位置限制。
本发明的另一有利的设计方案在于，“定制的板带材”的临时加热在惰性气体气氛中进行。由此可以避免定制的板带材生成氧化皮。
根据另一有利的设计方案提出了，定制的板带材的临时加热在进行涂层的热处理过程中进行。除了微观结构的均质化以外，还可以同时进行板带材的涂层。由此可以实现产量提升，以及在设备结构方案，还实现了相应的加工设备的节省空间的构造。另外，可以通过进行涂层的热处理，还可以对定制的板带材的力学性能加以调整。
本发明方法的另一符合的设计方案的特征在于，使定制的板带材在临时加热和/或涂层之后进行冷却。由此简化了定制的板带材的后续处理。因此，在这种情况下例如可以采用不适合高温的绞盘装置，用于将定制的板带材卷起。
在从属权利要求中给出了本发明方法的另外的优选和有利的设计方案。
附图说明
下面通过阐明实施例的附图进一步阐明本发明。附图以立体图示意性示出了：
图1示出了用来实现本发明方法的装置的第一实施例的示意图；
图2示出了用来实现本发明方法的一个变体的装置的第二实施例的示意图；
图3示出了用来实现本发明方法的另一变体的装置的第三实施例的示意图。
具体实施方式
为制造定制的板带材(即Tailored Strips)，特别是钢带，将两个、三个或者多个不同材料和/或厚度的切割带(Spaltband)1、2沿长边彼此焊接在一起。待彼此焊接的切割带1、2未经涂层，并以带卷3的形式存在(见图1)。首先，使单个切割带或钢带1、2在由各自的带卷3展开之后于分离的拉直机4、5中进行平整。接着，进行边框处理，其中，至少可以使切割带1、2的待焊接边框通过磨床和/或铣床6、7为后继的焊接过程做准备。
切割带1、2通过分离的输送装置(助推单元)和带传送装置，特别是通过带传送轮，传送到同一个焊接装置10上，或者在多于两个切割带1、2的情况下，传送到个数是切割带数量减去一的焊接装置上，这些焊接装置在带传动方向上前后排列设置，而且在焊接装置中按工序地相互焊接在一起。在此，将切割带1、2这样引至一起，即，使它们彼此相对的长边能够相互对接地焊接在一起。在本发明方法的范围内还提出了，使切割带1、2彼此重叠地焊接在一起。
切割带1、2彼此无端焊接在一起。焊接可以以不同方式进行，其中，优选采用激光焊接。切割带1、2的焊接同样还可以通过感应焊接进行。
在焊接或激光射线的工作点11处，优选引入保护气(惰性气体)，例如氮气，以防止焊缝13的氧化。另外，各个焊缝13局部通过再加热进行热处理，以消除或至少降低可能出现的应力峰值。
对于焊缝的再加热来说，可替代或者可补充的是，对定制的板带材12在其总宽度上、或是在其中一条板带材(切割带)1、2的宽度上进行临时加热，以使板带材12的微观结构一致化。在此，将板带材12加热至200℃至500℃的温度范围。临时加热优选在惰性气氛中进行。
如图1所示，临时加热紧接着焊接过程而按工序进行。在此例如使用至少一个加热装置14，例如放射炉或者感应装置。
替代图1所示出的实施例，对由切割带1、2组成的带材12的临时加热可以离线地进行，也就是说，与按工序操作的焊接过程分离地进行。对此，定制的带材12通过绞盘装置卷起，而且紧接着使带卷例如在罩式退火炉中进行临时加热。
在图2中示出本发明的方法的另一变体，在该变体中临时加热离线进行。由不同材料和/或厚度的切割带1、2组成的带材12在此通过剪切装置15进行修整。作为剪切装置15可以例如使用机械剪板机。为使焊接装置10连续工作，在剪切装置15之前设置了砂带磨削贮存器(未示出)或类似装置。然后，板带材12的经修整的区段12’在炉16中，例如罩式退火炉中临时加热，以使带材区段12’的微观结构一致化。
紧接着临时加热，在涂层装置17、17’中，对定制的带材12或者分离的带材区段12’进行一侧或两侧涂层(见图1和2)。在涂层过程中，例如采用火焰镀锌、电解镀锌或者火焰镀铝。替代地，涂层可以通过涂覆防腐油18或保护漆19而构成。防腐油18或保护漆19的涂覆可以例如通过喷洒装置17’进行。然后，将一定数量的、定制的、涂层的带材区段12’包装完毕后待发送地堆放或存放在底板20上、在栅格箱或者类似物中。
本发明的方法的优选的设计方案提出了，定制的带材12的临时加热在进行涂层的热处理过程中按工序进行。图3示出了这个变体。在那里，带材12紧接着焊接过程而被引入通过涂层池17”。在涂层池容器21中例如有锌熔化物，其中，液态涂层剂例如具有200℃至500℃的温度范围。替代地，还可以在涂层池容器21中作为涂层剂而填入经加热的防腐油或者液态、经加热的保护漆。为了仅以必要的涂层剂量提供给定制的带材12，将过量的涂层剂从带材12上除去，例如通过吹断装置或刮油装置(未示出)，并且将过量的涂层剂引回涂层池17”。
为了使定制的带材12或由其分离出来的带材区段12’(见图2)在临时加热和/或涂层之后的处理简化，可以将经加热的带材12或经加热的带材区段12’冷却。当长边彼此焊接在一起的带材盘成带卷22时，这样的强制冷却是特别有益的。通过设置在绞盘装置之前的冷却装置23，经加热的定制的带材12的温度可以如此降低，以便防止绞盘装置具有过高的热负载。使经加热的带材12优选冷却至低于100℃，特别是低于80℃。
本发明的实施不限于前述实施例。可以考虑其它的变体，这些变体即使在与本发明所附的权利要求不同的设计中也能够应用。特别可以这样做，即，将定制的带材12在焊接过程和后继的涂层过程之间必要时为实现中间存放而盘起。重要的是，待焊接的带卷3(切割带1、2)是未经涂层的，而且涂层步骤在将定制的板带材12焊接之后才进行。

Claims (14)

1.一种制造定制的板带材(12、12’)的方法，其中，将至少两个不同材料和/或板厚度的板带材(1、2)沿长边按工序彼此焊接在一起，其特征在于，作为待焊接的板带材使用未经涂层的板带材(1、2)，然后，将由未经涂层的板带材(1、2)通过焊接组成的、定制的板带材(12、12’)进行涂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述定制的板带材(12)的各个焊缝(13)在进行涂层之前局部地通过再加热进行热处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述定制的板带材(12)在它的总宽度上进行临时加热。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述定制的板带材(12)在它的板带材(1、2)其中之一的宽度上进行临时加热。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述临时加热直接紧接着不同材料和/或板厚度的板带材(1、2)的焊接过程、而按工序进行。
6.根据权利要求3至5的任意一项所述的方法，其特征在于，所述临时加热通过至少一个放射炉(14)或者至少一个感应装置(14)来进行。
7.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，其特征在于，所述定制的板带材(12)通过剪切装置(15)进行修整，使所述板带材(12)的经修整的区段(12’)在炉(16)中临时加热。
8.根据权利要求3至6的任意一项所述的方法，其特征在于，所述临时加热在惰性气氛中进行。
9.根据权利要求3至5的任意一项所述的方法，其特征在于，所述临时加热在进行涂层的热处理过程中进行。
10.根据权利要求3至9的任意一项所述的方法，其特征在于，使所述定制的板带材(12)在临时加热和/或涂层之后进行冷却。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述定制的板带材(12)冷却至低于100℃，优选低于80℃。
12.根据权利要求1至11的任意一项所述的方法，其特征在于，使用未经涂层的钢板带材(1、2)作为待焊接的板带材，然后，使由未经涂层的钢板带材(1、2)采用焊接组成的、定制的板带材(12)通过火焰镀锌、电解镀锌或火焰镀铝在一侧或两侧进行涂层。
13.根据权利要求1至11的任意一项所述的方法，其特征在于，使由未经涂层的钢板带材(1、2)通过焊接组成的板带材(12)用保护漆或用防腐油在一侧或两侧进行涂层。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，采用保护漆或防腐油的涂层在临时加热后进行。
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