CN210176918U - 一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，包括：用于设置钢质活塞的支撑平台；与支撑平台相连、用于对钢质活塞的外焊接飞边进行局部感应加热的感应器，感应器与交流电源相连；用于分别设于外焊接飞边两侧以防止热传递的第一隔热环和第二隔热环。该钢质活塞焊接飞边的热处理装置，采用感应器对钢质活塞的外焊接飞边进行局部感应加热，使钢质活塞的外焊接飞边的硬度降低，以改善去除焊接飞边的加工性能，防止刀具磨损过快及打刀现象等。同时，采用第一隔热环和第二隔热环来隔离外焊接飞边的热量，避免外焊接飞边加热后的高温传递至外焊接飞边以外的区域，影响钢质活塞的焊接质量，从而可保证焊缝的强度。

Description

一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置

技术领域

本实用新型涉及热处理设备技术领域，更具体地说，涉及一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置。

背景技术

随着柴油发动机的爆发力及升功率的不断提高，为了满足高性能柴油发动机的高可靠性要求，焊接内冷油道式的钢质活塞得到越来越广泛的应用。

钢质活塞包括活塞头部和裙部，加工时，活塞头部和裙部分别独立的进行粗加工，预先加工出活塞头部和裙部的冷却油道，然后再通过摩擦焊的方式将活塞头部和裙部连接为一个整体，使活塞头部和裙部形成密闭的冷却油道，以对活塞进行降温。

摩擦焊接后，将在钢质活塞的内外表面形成凸出于其表面3～5mm的焊接飞边，钢质活塞内表面的焊接飞边无需处理，而钢质活塞外表面的焊接飞边需要加工去除及对其进行进一步的精加工。

然而，由于摩擦焊的过程中温度高、冷却速度快，因此，在焊接热影响区及飞边部位将形成高硬度马氏体组织，活塞经过整体去应力退火后，其硬度依然在400HV以上(正常非焊接区域硬度在300HV以下)，这将使得后续的焊接飞边去除加工非常困难。

又由于如果对摩擦焊后的活塞半成品进行整体高温软化处理的话，将会对焊缝的质量造成影响，使焊缝的强度下降，因此，不能对摩擦焊后的活塞半成品进行整体高温软化处理。现有技术只能采用刀具直接去除外焊接飞边，加工过程中刀具磨损快，且容易打刀。

综上所述，如何提供一种能够改善焊接飞边去除的加工性能的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，能够对钢质活塞外表面的焊接飞边进行局部高温热处理，使外焊接飞边部位的硬度降低，改善外焊接飞边去除的加工性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，包括：

用于设置钢质活塞的支撑平台；

与所述支撑平台相连、用于对所述钢质活塞的外焊接飞边进行局部感应加热的感应器，所述感应器与交流电源相连；

用于分别设于所述外焊接飞边两侧以防止热传递的第一隔热环和第二隔热环。

优选地，所述交流电源的频率为10～200KHZ。

优选地，所述感应器的感应加热温度为700°～800°。

优选地，所述感应器的感应加热时间为200～600秒。

优选地，还包括：

用于检测所述外焊接飞边的温度的温度传感器；

与所述温度传感器相连的控制器；

与所述控制器相连的报警器，当所述外焊接飞边的温度超差时，所述控制器根据所述温度传感器发送的信号，控制所述报警器发出警报。

优选地，所述报警器包括声光报警器。

优选地，所述第一隔热环和所述第二隔热环均为陶瓷隔热环。

优选地，所述第一隔热环和所述第二隔热环的厚度范围包括2～3mm。

优选地，所述支撑平台设有立柱，所述感应器位置可调的支撑于所述立柱上。

优选地，所述支撑平台设有用于支撑所述钢质活塞的定位块，所述定位块设有用于与所述钢质活塞的裙部外周面贴合接触的仿形止口。

本实用新型提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，采用感应器对钢质活塞的外焊接飞边进行局部感应加热，使钢质活塞的外焊接飞边的硬度降低，以改善去除焊接飞边的加工性能，防止刀具磨损过快及打刀现象等。

同时，采用第一隔热环和第二隔热环来隔离外焊接飞边的热量，避免外焊接飞边加热后的高温传递至外焊接飞边以外的区域，影响钢质活塞的焊接质量，从而可保证焊缝的强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置的温度监控模块示意图。

图1和图2中的附图标记如下：

1为支撑平台、11为立柱、12为定位块、2为感应器、21为支撑架、31为第一隔热环、32为第二隔热环、4为温度传感器、5为控制器、6为报警器、7为电源、8为钢质活塞、81为外焊接飞边。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，能够对钢质活塞外表面的焊接飞边进行局部高温热处理，使外焊接飞边部位的硬度降低，改善外焊接飞边去除的加工性能。

请参考图1-图2，图1为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置的结构示意图；图2为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置的温度监控模块示意图。

本实用新型提供一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，包括支撑平台1、感应器2和隔热环。

支撑平台1主要起到承载的作用，用于设置钢质活塞8，在对钢质活塞8的焊接飞边进行热处理时，将钢质活塞8放置于支撑平台1的预设位置上，以方便感应器2对焊接飞边进行感应加热处理。

优选地，支撑平台1设有用于支撑钢质活塞8的定位块12，定位块12设有用于与钢质活塞8的裙部外周面贴合接触的仿形止口。

当将钢质活塞8放置到定位块12上时，防形止口与钢质活塞8的裙部外周面贴合接触，以起到对钢质活塞8进行侧向限位的作用。也就是说，本实施例通过定位块12及仿形止口共同作用，来定位钢质活塞8。

感应器2与支撑平台1相连，以与支撑平台1形成一个整体，或者说，支撑平台1还起到安装感应器2的作用，使感应器2被支撑到合适的位置处。

本实施例对感应器2与支撑平台1的具体连接方式不做限定，两者可以直接连接，也可以通过固定架间接连接，也即，感应器2设置在固定架上，固定架设置在支撑平台1上，感应器2通过固定架被支撑到合适的位置处。

作为一种优选方案，支撑平台1设有与之垂直的立柱11，立柱11上设有用于安装感应器2的支撑架21。

优选地，立柱11与支撑平台1螺纹连接。

进一步地，为了方便放置工件，优选地，感应器2位置可调的支撑于立柱11上。

也就是说，感应器2可沿立柱11的轴向上下移动，以在放置钢质活塞8时，可以将感应器2上升到某一高度，以防止感应器2干涉钢质活塞8的放入；并在钢质活塞8放置到位后，再将感应器2下降至钢质活塞8的外焊接飞边81处，以对外焊接飞边81进行局部加热。

本实施例对感应器2位置调整结构及其调整方式不做具体限定，例如，感应器2可以通过与立柱11滑动套接的支撑架21来调整感应器2的高度位置，并在感应器2调整到位后，通过螺栓实现支撑架21与立柱11的固定，以使感应器2固定在调整后的位置处。

当然，还可以通过升降驱动装置来驱动感应器2沿立柱11的轴向上下移动。

感应器2与交流电源相连，用于对钢质活塞8的外焊接飞边81进行局部感应加热，使钢质活塞8的外焊接飞边81的硬度降低，最好是使外焊接飞边81的硬度降低至300HV以下，以明显改善去除焊接飞边的加工性能，防止刀具磨损过快及打刀现象等。

考虑到感应器2的具体形状，优选地，感应器2为空心铜管制感应线圈。

感应器2的感应加热优选为高频感应加热或中频感应加热。

作为一种优选方式，交流电源的频率为10～200KHZ，也即，本实施例通过高频感应加热来对外焊接飞边81进行热处理。

优选地，感应器2的感应加热温度为700°～800°。

优选地，感应器2的感应保温时间为200～600秒。感应保温结束后进行空冷即可。

需要说明的是，由于外焊接飞边81凸出钢质活塞8外表面的高度通常为3～5mm，因此，需保证感应器2的感应加热层的深度为3～5mm。

另外，为了防止加热后的外焊接飞边81的温度向钢质活塞8的头部和裙部外周面传递，影响焊缝强度，本实用新型采用隔热环来隔离热量传递，以避免感应器2加热的热量传递至外焊接飞边以外的区域。

具体地，隔热环包括第一隔热环31和第二隔热环32，两者分别设置在外焊接飞边81的两侧，以防止热传递。也即，第一隔热环31和第二隔热环32中的一者用于套设在钢质活塞8的头部的外表面，另一者用于套设在钢质活塞8的裙部的外表面，且第一隔热环31和第二隔热环32的一端端面分别与外焊接飞边81的两侧相接触。

优选地，第二隔热环32用于套设在钢质活塞8的裙部的外表面，且第二隔热环32固设于支撑平台1上。

作为一种优选方案，第二隔热环32套设在上述定位块12的外周部，第二隔热环32与定位块12固定连接。

考虑到隔热环的绝缘耐高温性，作为一种优选方案，第一隔热环31和第二隔热环32均为陶瓷隔热环。陶瓷隔热环的绝缘耐高温性较好，具有较好的隔热效果。

为了进一步地提高隔热环的隔热效果，优选地，第一隔热环31和第二隔热环32的厚度范围均包括2～3mm。

本实用新型对第一隔热环31和第二隔热环32的长度尺寸不做具体限定，可以根据钢质活塞8裙部尺寸和头部尺寸来设定，优选地，第一隔热环31和第二隔热环32的长度范围均包括30～50mm。

考虑到隔热环装卸的方便性，作为一种优选方案，第一隔热环31和第二隔热环32的外侧均设有方便拿放的把手，优选地，该把手为圆形把手。单个隔热环上的把手的数量优选为两个。

为了保证外焊接飞边81的高温热处理效果，需要对外焊接飞边81的温度进行严格控制，因此，在上述任一项实施例的基础之上，还包括温度传感器4、控制器5、报警器6以及与控制器5相连且用于对控制器5进行供电的电源7。

温度传感器4用于检测外焊接飞边81的温度，优选地，温度传感器4为红外测温仪。

温度传感器4与控制器5相连，控制器5与报警器6相连，温度传感器4将其检测到的外焊接飞边81的温度信号发送至控制器5，控制器5接收到外焊接飞边81的温度信号后，判断外焊接飞边81的温度是否超差，当外焊接飞边81的温度超差时，控制器5控制报警器6发出警报。

优选地，报警器6包括声光报警器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的钢质活塞焊接飞边的热处理装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，包括：

用于设置钢质活塞(8)的支撑平台(1)；

与所述支撑平台(1)相连、用于对所述钢质活塞(8)的外焊接飞边(81)进行局部感应加热的感应器(2)，所述感应器(2)与交流电源相连；

用于分别设于所述外焊接飞边(81)两侧以防止热传递的第一隔热环(31)和第二隔热环(32)。

2.根据权利要求1所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述交流电源的频率为10～200KHZ。

3.根据权利要求1所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述感应器(2)的感应加热温度为700°～800°。

4.根据权利要求1所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述感应器(2)的感应加热时间为200～600秒。

5.根据权利要求1-4任一项所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，还包括：

用于检测所述外焊接飞边(81)的温度的温度传感器(4)；

与所述温度传感器(4)相连的控制器(5)；

与所述控制器(5)相连的报警器(6)，当所述外焊接飞边(81)的温度超差时，所述控制器(6)根据所述温度传感器(4)发送的信号，控制所述报警器(6)发出警报。

6.根据权利要求5所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述报警器(6)包括声光报警器。

7.根据权利要求5所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述第一隔热环(31)和所述第二隔热环(32)均为陶瓷隔热环。

8.根据权利要求5所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述第一隔热环(31)和所述第二隔热环(32)的厚度范围包括2～3mm。

9.根据权利要求5所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述支撑平台(1)设有立柱(11)，所述感应器(2)位置可调的支撑于所述立柱(11)上。

10.根据权利要求5所述的钢质活塞焊接飞边的热处理装置，其特征在于，所述支撑平台(1)设有用于支撑所述钢质活塞(8)的定位块(12)，所述定位块(12)设有用于与所述钢质活塞(8)的裙部外周面贴合接触的仿形止口。

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