CN203700445U - 平板焊后热处理连续感应加热装置 - Google Patents

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白庆伟
陈重毅
麻永林
邢淑清
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Abstract

本实用新型涉及一种大型平板焊后热处理连续感应加热装置，属于感应焊后热处理加热装置。本实用新型包括：带有冷却系统的电磁感应器，电磁感应器底部设有于90°旋转支座，旋转支座底部设有移动辊轮，电机带动辊轮横向移动，靠近移动辊轮位置处设有焊缝跟踪及实时测温系统。本实用新型采用中高频电磁感应加热技术对平板焊缝进行焊后热处理，通过90°旋转支座对磁感感应器横、纵两相进行调整，并且结合焊缝跟踪技术，对不同厚度、宽度的焊缝以及焊件均匀加热，以实现高效焊后局部热处理。

Description

平板焊后热处理连续感应加热装置
技术领域
本实用新型涉及一种平板焊后热处理连续感应加热装置，属于感应焊后热处理加热装置。
背景技术
为了消除焊接接头处的残余应力或改善接头处的凝固组织，一般对焊接质量要求高以及一些承压设备进行焊后热处理。目前，大多数焊后感应加热装置对小型固定焊缝处理效效果较好，但对大型平板焊后热处理连续加热困难，一些曲折焊逢的均匀加热难度大，均匀加热温度范围控制无法保证。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种平板焊后热处理连续感应加热装置，该装置能够实现对大型平板焊后进行整体热处理。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
本实用新型包括：带有冷却系统的电磁感应器，电磁感应器底部设有90°旋转支座，90°旋转支座底部设有移动辊轮，电机带动移动辊轮横向移动，靠近移动辊轮位置处设有焊缝跟踪及实时测温系统。
所述电磁感应器包括：U型铁芯和中空感应线圈。
所述中空感应线圈一端头与冷却水进水管相连，另一端头与冷却水出水管连接，中空感应线圈两端的导电接耳连接在变频电源输出端上。
所述电磁感应器置于电磁感应器支架上，电磁感应器支架立柱上设有第一液压油缸，第一液压油缸上端设有工件支撑辊，通过控制第一液压油缸调整电磁感应器与被加热工件的间隙。
电磁感应器底梁上设有第二液压油缸，用于调节电磁感应器支架纵向间距。
本实用新型采用中高频电磁感应加热技术对平板焊缝进行焊后热处理，通过90°旋转支座对电磁感应器横、纵两相进行调整，并且通过焊缝跟踪及实时测温系统的反馈信号，调节变频电源的电流频率以及电流大小，可以稳定加热温度，从而实现大型板材焊后回火、退火；同时，焊缝跟踪及实时测温系统将信号传递给移动辊轮控制器，实现电磁感应器随焊缝位置变化，从而有效控制加热位置。第一液压油缸通过控制加热工件与电磁感应器之间的距离且配合90°旋转支座的使用，可调节均温区宽度和加热峰值温度。
本实用新型的有益效果是，
（1）电磁感应器产生的磁脉冲可以起到改善粗晶区的低温冲击韧性，提高焊缝韧性的作用。
（2）感应加热过程由工件内部向表面扩张，从而加热速度快，局部加热温度均匀，误差小于±5℃。
（3）可以实现均匀加热温度宽度的控制，误差不超过±10mm。
（4）可以根据焊缝位置实现电磁感应器跟踪定位。
（5）焊件纵向尺寸不受限制。
（6）生产成本降低，占用空间较小。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型电磁感应器横向实施方式结构示意图；
图3是本实用新型电磁感应器纵向实施方式结构示意图。
图中：1.工件支承辊，2.第一液压油缸，3.中空感应线圈，4.U型铁芯，5.90°旋转支座，6.移动辊轮，7.滑道，8.焊缝跟踪及实时测温系统，9.第二液压油缸
具体实施方式
在图1中，对于焊件的加热温度以及均匀温度分布主要取决于核心部件：电磁感应器。其U型铁芯4制作材料为硅钢，外部缠有中空感应线圈3并将中空感应线圈3的导电接耳与380V变频电源相连接。中空感应线圈3由空心铜导线按照技术要求多层缠绕在U型铁芯4两端，空心铜导线内通有冷却水对电磁感应器冷却，中空感应线圈3一端头与冷却水进水管相连，另一端头与冷却水出水管连接。U型铁芯4底部焊接于90°旋转支座5并与4组移动辊轮6相连接，置于电磁感应器支架下端的滑道7上。移动辊轮6支撑梁外部设有侧挡板，焊缝跟踪及实时测温系统8固定于侧挡板上，确保焊缝跟踪及实时测温系统8探头与焊缝垂直。在电磁感应器支架立柱上端设有第一液压油缸2，工件支撑辊1置于第一液压油缸2上方，每组6个工件支撑辊1。第一液压油缸2的使用，调节控制电磁感应器与被加热工件的间隙，可起到对工件加热均匀温度分布宽度和加热峰值温度的调整。如图2所示，电磁感应器支架底梁设有纵向第二液压油缸9，用于调节电磁感应器支架纵向间距。
本实用新型适合加热5～40mm厚任意坡口下的单道或多道平板焊缝，加热板总宽度为200～1000mm之间，板长可根据生产需要无限延伸。
由于技术规格要求，焊缝并不能完全保证处于电磁感应器中心正上方位置，故通过焊缝跟踪及实时测温系统8的信号反馈来调节电磁感应器随焊缝位置的变化。在使用前在焊缝两侧100mm处喷涂目标靶导向线。工作过程中，确保白色目标靶导向线宽度为10mm且均匀，无喷涂中断现象。
根据测定得知，U型铁芯4对称中心处温度达到峰值，图1中的第一液压油缸2和90°旋转支座5来控制加热范围及温度：
（1）当加热焊板的厚度为5～20mm且焊板宽度小于500mm时，加热宽度每侧不小于板厚的3倍，且不小于60mm，适合用图3所示的方法加热，电磁感应器距焊件距离为<10mm，且加热输出调节至较小状态。
（2）当加热焊板的厚度为5～20mm左右且焊板宽度为500～1000mm时，保温宽度每侧不小于板厚的5倍，且为了减少温度梯度，调整90°旋转支座5，适合用图2所示的方法加热，
电磁感应器距焊件距离为10～20mm，根据加热工艺可适当变更距离。
中空感应线圈3使用三相交流电源，电流强度可调范围为20～800A，频率范围为20～300Hz，当中空感应线圈3通电后，使焊缝本身芯部加热，从而达到感应加热的效果。根据工艺不同，调节变频电源输出频率大小可控制感应加热温度。

Claims (5)

1.平板焊后热处理连续感应加热装置，包括：带有冷却系统的电磁感应器，其特征是，电磁感应器底部设有旋转支座（5），90°旋转支座（5）底部设有移动辊轮（6），电机带动移动辊轮（6）横向移动，靠近移动辊轮（6）位置处设有焊缝跟踪及实时测温系统（8）。
2.根据权利要求1所述的平板焊后热处理连续感应加热装置，其特征是：所述电磁感应器包括：U型铁芯（4）和中空感应线圈（3）。
3.根据权利要求1所述的平板焊后热处理连续感应加热装置，其特征是：中空感应线圈（3）一端头与冷却水进水管相连，另一端头与冷却水出水管连接，中空感应线圈（3）两端的导电接耳连接在变频电源输出端上。
4.根据权利要求1所述的平板焊后热处理连续感应加热装置，其特征是：所述电磁感应器置于电磁感应器支架上，电磁感应器支架立柱上设有第一液压油缸（2），第一液压油缸（2）上端设有工件支撑辊（1），通过控制第一液压油缸（2）调整电磁感应器与被加热工件的间隙。
5.根据权利要求1所述的平板焊后热处理连续感应加热装置，其特征是：电磁感应器支架底梁上设有第二液压油缸（9），用于调节电磁感应器支架纵向间距。
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