CN103383326A - 一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法和模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法，包括如下步骤：在线对焊缝区带钢两侧进行剪切，得到带焊缝的月牙弯样板；将月牙弯样板通过模具进行冲压变形，完成对焊缝和热影响区的连续弯曲；对弯曲部分焊缝进行检查。本发明还涉及一种带钢连续生产中焊缝在线检测模具，包括上模和下模，上模和下模上分别具有可以嵌合的突起齿和凹陷槽；本发明的在线监测方法和监测模具能够对在线采集的月牙弯焊缝进行连续弯曲实验，一次性的完成对焊缝和两侧热影响区的连续弯曲，通过观察是否出现焊缝裂缝来判断焊缝强度。

Description

一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法和模具

技术领域

本发明涉及带钢连续生产技术领域，具体涉及一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法和模具。 

背景技术

目前在带钢连续生产中对于焊缝的检测主要是围绕机械性能相关的定性检测。这些定性检测主要包括： 

1）对新钢种进行离线的焊接杯突试验； 

2）对常规生产中的焊缝进行在线的锤击实验。 

传统的杯突试验仅是从拉力、冲击两个方面对焊缝的强度进行验证，这并不能全面说明焊缝及其热影响区金属的机械性能；传统的在线锤击检测，也仅是从冲击方面对焊缝的强度进行验证。这种在线检测由于人为的操作误差，无法准确保证锤击时的受力接触点正好位于热影响区及焊缝位置，使其单次检验的有效性大打折扣，同时锤击实验要耗用很大的力量，特别是锤击厚规格高强钢的时候，大大增加了焊接操作工的劳动强度。另外，在线锤击后的带钢部位并不能切除，其保留在焊缝区域成为突起，这会对后面的辊子表面产生冲击，造成硌伤或划伤等缺陷，给生产带来一定的风险。 

可见，现有技术中缺乏从带钢焊缝及热影响区的弯折性能对焊缝及其热影响区的强度进行检测的方法及检测用模具。 

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种带钢连续生产中焊缝在线检测方法和模具，能够通过冲压设备和模具一次性的完成对焊缝和两侧热影响区的连续弯曲，使用带钢剪裁下的月牙弯从而避免因检测步骤产生的带 钢突起对之后的生产设备造成硌伤或划伤。 

本发明通过以下技术方案实现： 

一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法，包括如下步骤： 

在线对焊缝区带钢两侧进行剪切，得到带焊缝的月牙弯样板； 

将月牙弯样板通过冲压设备和模具进行冲压变形，对焊缝和热影响区进行连续弯曲； 

对弯曲部分焊缝进行检查。 

在上述技术方案中，通过模具进行冲压变形的步骤包括： 

将月牙弯样板的焊缝平行放置在模具的上下模之间，使模具的中间突起齿和中间凹陷槽对应焊缝对接区，上模的左突起齿和右突起齿以及相应的下模左凹陷槽和右凹陷槽对应焊缝两侧热影响区； 

通过冲压设备提供动力，中间突起齿通过将焊缝压入中间凹陷槽对焊缝对接区进行弯曲变形，上模的左突起齿和右突起齿通过将热影响区压入突起齿对应的左凹陷槽和右凹陷槽完成对焊缝和其两侧热影响区的弯曲变形，上模的平台和下模的平台将翘起的带钢压平。 

在上述技术方案中，对弯曲部分焊缝进行检查时使用带LED灯放大镜，放大倍数为10倍。 

一种带钢连续生产中焊缝在线检测模具，所述模具包括上模和下模，下模的中部具有中间突起齿，上模的中部与下模的中间突起齿对应部位有中间凹陷槽，上模的中间凹陷槽左右两侧分别具有左突起齿和右突起齿，下模的中间突起齿左右两侧与上模的左突起齿和右突起齿的对应部位分别具有左凹陷槽和右凹陷槽，上模和下模对应的突起齿和凹陷槽之间可以嵌合，所述上模和下模的齿顶和槽底都为圆角。 

在上述技术方案中，所述上模的左突起齿左侧和右突起齿右侧具有上平台部分，下模的左凹陷槽左侧和右凹陷槽右侧具有下平台部分。 

在上述技术方案中，优选的，所述下模的中间突起齿高度高于所述上模的左突起齿和右突起齿的高度，所述上模的中间凹陷槽的深度深于所述下模左凹陷槽和右凹陷槽的深度。 

在上述技术方案中，所述下模的中间突起齿高度等于所述上模的左突起齿和右突起齿的高度，所述上模的中间凹陷槽的深度等于所述下模左凹陷槽和右凹陷槽的深度。 

本发明使用从带钢上剪切下的月牙弯，能够解决在线锤击实验造成的对后期生产的弊端；通过冲压设备进行冲压变形，节省了人力、增加了锤击准确度，利用模具可一次性的完成对焊缝和两侧热影响区的连续弯曲，提高了检测效率。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的焊缝在线检测工具结构示意图； 

图2为本发明实施例提供的焊缝区域通过在线检测工具连续弯曲变形后的截面图。 

图3为本发明实施例提供的带钢月牙弯样板示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细解释。 

本发明提供一种带钢连续生产中焊缝在线检测方法，包括如下步骤： 

在线对焊缝区带钢两侧进行剪切，得到带焊缝的月牙弯样板9； 

将月牙弯样板9通过模具进行冲压变形，所述模具包括上模和下模，下模的中部具有中间突起齿1，上模的中部与下模的中间突起齿1对应部位有中间凹陷槽2，上模的中间凹陷槽2左右分别具有左突起齿3和右突起齿4，下模的中间突起齿1左右与上模的左突起齿3和右突起齿4的对应部位分别具有左凹陷槽5和右凹陷槽6，上模和下模对应的突起齿和凹陷 槽之间可以嵌合。 

上模和下模的齿顶和槽底都为圆角。圆角弯曲能防止因尖角弯曲变形程度太大带钢焊缝及热影响区产生显著的加工硬化，增加焊缝在弯曲中变脆进而出现显微裂纹的风险，对检测造成二次干扰，不利于客观的验证原始焊缝的强度；圆角半径为2mm至4mm。 

下模的中间突起齿1高度高于上模的左突起齿3和右突起齿4的高度，上模的中间凹陷槽2的深度深于下模左凹陷槽5和右凹陷槽6的深度。由于焊缝在中间，首先变形，热影响区在焊缝两侧，随后再变形，这样先后进行变形，能保证金属均匀稳定地拉伸弯曲，保证弯曲效果。 

实施检测时，将月牙弯样板9（前后两个不同宽度的带钢焊接后会在对接处的两侧端部有台阶，为了保证前后带钢宽度的稳定过渡，防止应力集中，同时为了在后续切边时保护剪刃，所以需要将两端部的台阶切掉两个半弧形，即为“月牙弯样板”，如图3所示）的焊缝平行放置在上下模之间，使中间突起齿1和中间凹陷槽2对应焊缝对接区，上模的左突起齿3和右突起齿4以及相应的下模左凹陷槽5和右凹陷槽6对应焊缝两侧热影响区（因受热的影响（但未溶化）而发生在金相组织和机械性能变化的区域），通过冲压设备提供动力，当上模向下运行时，中间突起齿1首先与带钢的焊缝对接区接触，通过将焊缝压入中间凹陷槽2快速对焊缝对接区进行弯曲变形，然后上模的左突起齿3和右突起齿4再与焊缝热影响区接触，将热影响区压入突起齿对应的左凹陷槽5和右凹陷槽6，这样一次冲压就完成对焊缝和其两侧热影响区同时弯曲变形，金属在焊接热循环的作用下，热影响区的组织分布是不均匀的，是整个焊接接头的薄弱地带，因此需要同时弯曲进行检验。然后由上模的平台7和下模的平台8将翘起的带钢压平，便于对中间的弯曲变形凸起进行开裂观察，以免带钢两边上翘对观察造成不便。 

对弯曲部分焊缝进行检查时使用带LED灯放大镜，放大倍数为10倍。通过LED灯照明检查焊缝是否有明显开裂出现，进而判断焊接质量是否合格，如果开裂说明焊缝焊接不合格。 

本发明能够通过对焊缝和热影响区进行一次性连续弯曲在线检测带钢焊缝；使用从带钢上剪切下的月牙弯，能够避免因检测步骤产生的带钢突起对之后的生产设备造成硌伤或划伤；使用冲压设备，避免了人为操作的误差，使操作简单、快速、省力。 

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (7)

1.一种带钢连续生产中焊缝在线检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：

在线对焊缝区带钢两侧进行剪切，得到带焊缝的月牙弯样板（9）；

将月牙弯样板（9）通过冲压设备和模具进行冲压变形，对焊缝和热影响区进行连续弯曲；

对弯曲部分焊缝进行检查。

2.如权利要求1所述的带钢连续生产中焊缝在线检测的方法，其特征在于：所述通过模具进行冲压变形的步骤包括：

将月牙弯样板（9）的焊缝平行放置在模具的上下模之间，使模具的中间突起齿（1）和中间凹陷槽（2）对应焊缝对接区，上模的左突起齿（3）和右突起齿（4）以及相应的下模左凹陷槽（5）和右凹陷槽（6）对应焊缝两侧热影响区；

通过冲压设备提供动力，中间突起齿（1）通过将焊缝压入中间凹陷槽（2）对焊缝对接区进行弯曲变形，上模的左突起齿（3）和右突起齿（4）通过将热影响区压入突起齿对应的左凹陷槽（5）和右凹陷槽（6）完成对焊缝和其两侧热影响区的弯曲变形，上模的平台（7）和下模的平台（8）将翘起的带钢压平。

3.如权利要求1所述的带钢连续生产中焊缝在线检测的方法，其特征在于：对弯曲部分焊缝进行检查时使用带LED灯放大镜，放大倍数为10倍。

4.一种带钢连续生产中焊缝在线检测模具，其特征在于：所述模具包括上模和下模，下模的中部具有中间突起齿（1），上模的中部与下模的中间突起齿（1）对应部位有中间凹陷槽（2），上模的中间凹陷槽（2）左右两侧分别具有左突起齿（3）和右突起齿（4），下模的中间突起齿（1）左右两侧与上模的左突起齿（3）和右突起齿（4）的对应部位分别具有左凹陷槽（5）和右凹陷槽（6），上模和下模对应的突起齿和凹陷槽之间可以嵌合，所述上模和下模的齿顶和槽底都为圆角。

5.如权利要求4所述的带钢连续生产中焊缝在线检测模具，其特征在于：所述上模的左突起齿（3）左侧和右突起齿（4）右侧具有上平台部分（7），下模的左凹陷槽（5）左侧和右凹陷槽（6）右侧具有下平台部分（8）。

6.如权利要求4所述的带钢连续生产中焊缝在线检测的模具，其特征在于：所述下模的中间突起齿（1）高度高于所述上模的左突起齿（3）和右突起齿（4）的高度，所述上模的中间凹陷槽（2）的深度深于所述下模左凹陷槽（5）和右凹陷槽（6）的深度。

7.如权利要求4所述的带钢连续生产中焊缝在线检测模具，其特征在于：所述下模的中间突起齿（1）高度等于所述上模的左突起齿（3）和右突起齿（4）的高度，所述上模的中间凹陷槽（2）的深度等于所述下模左凹陷槽（5）和右凹陷槽（6）的深度。

Images