CN110306021B - 一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置及方法 - Google Patents

一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，包括：感应热钢圈、中空感应线圈、中频感应加热设备，所述感应热钢圈环绕在大型薄壁圆形构件的环形焊缝上，所述中空感应线圈位于感应产热钢圈上方，中空感应线圈与中频感应加热设备相连；所述中频感应加热设备上设置有冷却系统，以用于对焊缝周围区域施加冷却。本技术方案能够实现对大型薄壁圆形构件的环形焊缝加热时效处理，并且操作简单，成本低，使用安全。

Description

一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置及方法
技术领域
本发明涉及加热时效处理领域，具体的涉及一种大型薄壁圆形构件环形焊缝处理装置及方法。
背景技术
现有的大型薄壁高强铝合金圆形构件焊缝性能低，常用的热处理时效工艺并没足够大的炉膛以容纳超大尺度构件，因而难以实现大尺度构件的时效热处理，并且难以控制大型薄壁构件时效处理产生的受热变形和难以避免时效处理时母材部分过时效问题，为了解决上述问题，有必要设计一种能够解决上述问题的装置和方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种大型薄壁圆形构件环形焊缝处理装置及方法。
本发明采用的技术方案是：
一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，包括：感应热钢圈、中空感应线圈、中频感应加热设备，所述感应热钢圈环绕在大型薄壁圆形构件的环形焊缝上，所述中空感应线圈位于感应产热钢圈上方，中空感应线圈与中频感应加热设备相连；所述中频感应加热设备上设置有冷却系统，以用于对焊缝周围区域施加冷却。
进一步的，所述感应产热钢圈与环形焊缝之填充有导热硅膏(6)。
进一步的，所述感应产热钢圈(5)的宽度D与大型薄壁圆形构件的环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
进一步的，还包括用于夹持并旋转大型薄壁圆形构件(3)的卧式旋转台，以用于实现对焊缝的脉动加热时效累积强化。
一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理方法，包括以下步骤：
S1、将大型薄壁圆形构件放置在卧式旋转工作台上；
S2、在大型薄壁圆形构件的环形焊缝的外表面上涂一层导热硅膏，然后箍一圈感应产热钢圈；
S3、在感应产热钢圈上方放置中空感应线圈，中空感应线圈连接带有冷却系统的中频感应加热设备；
S4、启动旋转工作台，使大型薄壁圆形构件和感应产热钢圈一起做匀速旋转运动；
S5、启动中频感应加热设备，感应产热钢圈在中空感应线圈下方通过感应快速生热，感应热通过导热硅膏快速均匀的传热到焊缝位置，在加热过程中通过冷却系统对焊缝周边区域降低温度对母材的影响，对焊缝进行脉动时效处理。
进一步的，所述步骤S2中感应产热钢圈的宽度D与环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
本发明的有益效果在于：
本技术方案在大型薄壁圆形构件的环形焊缝上设置感应热钢圈，感应产热钢圈在中空感应线圈下方通过感应快速生热，感应热通过感应产热钢圈快速均匀的传热到焊缝位置，同时在加热过程中通过中频感应加热设备中的冷却系统对焊缝周围区域施加冷却，降低温度对母材的影响，实现对于大型薄壁圆形构件环形焊缝的加热时效处理，本技术方案能够实现对大型薄壁圆形构件的环形焊缝加热时效处理，并且操作简单，成本低，使用安全。
附图说明
图1为本发明大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置的结构示意图；
图2为本发明中焊缝的截面图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1所示为本发明的一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，包括：感应产热钢圈5、中空感应线圈2、中频感应加热设备1，感应产热钢圈5环绕在大型薄壁圆形构件3的环形焊缝4上，中空感应线圈2位于感应产热钢圈5上方，中空感应线圈与中频感应加热设备1相连；中频感应加热设备1上设置有冷却系统，以用于对焊缝周围区域施加冷却，所述冷却系统通过水冷组件进行冷却。
如图2所示，感应产热钢圈5与环形焊缝4之填充有导热硅膏6，中频感应加热设备1接通中空感应线圈2，感应产热钢圈5在中空感应线圈2下方通过感应快速生热，感应热通过导热硅膏6快速均匀的传热到焊缝位置。
其中，感应产热钢圈5的宽度D与环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
还包括用于夹持并旋转大型薄壁圆形构件3的卧式旋转台，以用于使大型薄壁圆形构件和感应产热钢圈一起做匀速旋转运动，实现对焊缝的脉动加热时效累积强化。
本发明还包括一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理方法，包括以下步骤：
S1、将大型薄壁圆形构件放置在卧式旋转工作台上；
S2、在大型薄壁圆形构件的环形焊缝的外表面上涂一层导热硅膏，然后箍一圈感应产热钢圈；
S3、在感应产热钢圈上方放置中空感应线圈，中空感应线圈连接带有冷却系统的中频感应加热设备；
S4、启动旋转工作台，使大型薄壁圆形构件和感应产热钢圈一起做匀速旋转运动；
S5、启动中频感应加热设备，感应产热钢圈在中空感应线圈下方通过感应快速生热，感应热通过导热硅膏快速均匀的传热到焊缝位置，在加热过程中通过冷却系统对焊缝周边区域降低温度对母材的影响，对焊缝进行脉动时效处理。
其中，步骤S2中感应产热钢圈的宽度D与环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
综上所述，本技术方案在大型薄壁圆形构件3的环形焊缝4上设置感应热钢圈5，感应产热钢圈5在中空感应线圈2下方通过感应快速生热，感应热通过感应产热钢圈5快速均匀的传热到焊缝位置，同时在加热过程中通过中频感应加热设备1中的冷却系统对焊缝周围区域施加冷却，降低温度对母材的影响，本技术方案能够实现对大型薄壁圆形构件的环形焊缝加热时效处理，并且操作简单，成本低，使用安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，其特征在于，包括：感应产热钢圈(5)、中空感应线圈(2)、中频感应加热设备(1)，所述感应产热钢圈(5)环绕在大型薄壁圆形构件(3)的环形焊缝(4)上，所述中空感应线圈(2)位于感应产热钢圈(5)上方，中空感应线圈与中频感应加热设备(1)相连；所述中频感应加热设备(1)上设置有冷却系统，以用于对焊缝周围区域施加冷却；还包括用于夹持并旋转大型薄壁圆形构件(3)的卧式旋转台，以用于实现对焊缝的脉动加热时效累积强化。
2.根据权利要求1所述的大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，其特征在于：所述感应产热钢圈(5)与环形焊缝(4)之填充有导热硅膏(6)。
3.根据权利要求1所述的大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理装置，其特征在于：所述感应产热钢圈(5)的宽度D与环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
4.一种大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将大型薄壁圆形构件放置在卧式旋转工作台上；
S2、在大型薄壁圆形构件的环形焊缝的外表面上涂一层导热硅膏，然后箍一圈感应产热钢圈；
S3、在感应产热钢圈上方放置中空感应线圈，中空感应线圈连接带有冷却系统的中频感应加热设备；
S4、启动旋转工作台，使大型薄壁圆形构件和感应产热钢圈一起做匀速旋转运动；
S5、启动中频感应加热设备，感应产热钢圈在中空感应线圈下方通过感应快速生热，感应热通过导热硅膏快速均匀的传热到焊缝位置，在加热过程中通过冷却系统对焊缝周边区域降低温度对母材的影响，对焊缝进行脉动时效处理。
5.根据权利要求4所述的大型薄壁圆形构件环形焊缝加热时效处理方法，其特征在于：所述步骤S2中感应产热钢圈的宽度D与环形焊缝的宽度d之间的关系满足:(1/2)d<D<d。
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