環形帶刀的焊接方法及設備的製作方法

2023-12-11 10:22:52 1

專利名稱：環形帶刀的焊接方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接方法和設備，該方法和設備適用厚度在0.3-1.2mm，含碳量在0.5%-1.0%的高碳鋼帶的焊接。
對塑料、皮革、紙張、布匹等進行切割時，需用切割機，而環形帶刀為切割機必備的切割工具。使用時，切割機帶動周長8-10米的環形帶刀以每秒鐘3-36米的高速轉動，對物體進行切割，因此環形帶刀要承受很大的張力和較高頻率的彎曲應力，同時還要承受較高頻率的扭應力。另外，對於特殊物件的切割，如將柔軟的泡沫塑料切成0.8mm×1500mm×2000mm的薄片時要求環形帶刀厚度精確相同，而要使傳統的環形帶刀即具有足夠的強度和精度是比較困難的，因為傳統帶刀將鋼帶兩端錯位焊接，即鋼帶一端疊加在另一端之上，用銀焊方法焊接成型，造成帶刀焊口厚於其它部位，用這種帶刀切割物體時刀口不平整，同時這種帶刀抗拉強度低，機械物理性能不理想。因此，有的帶刀採用對口焊接，即鋼帶的一端和另一端相切，對縫焊接，但要求焊縫強度高、焊口組織均勻，焊接後各項指標接近達到機體組織，為做到這一點傳統的對口焊接的帶刀均選用含碳量在0.3%-0.45%的低碳鋼，但含碳過低必然影響帶刀的耐磨性，通常這種環形帶刀工作壽命不足80小時。
85年出版的美國焊接學會編寫的《焊接手冊》中指出對高碳鋼(含碳量在0.5-1.0%)的焊接性能不良，難以焊接。這是由於原材料含碳量高，再加上環形帶刀的厚度只有0.3-1.2mm焊接時冷卻速度快，焊縫金屬與母材的組織狀態差別大，造成焊後形成熱裂紋。另外，焊接時帶刀在電弧的高溫作用下，易產生氣孔，由於焊接溫度高，焊接熱源集中，高溫停留時間短，接頭受熱不均不利於灰的擴散，造成帶刀接頭鋼組織不均勻，鋼的軟硬不同，產生裂紋。
因此，本發明的目的是提供一種環形帶刀的焊接方法及設備，使之在保持焊口與其它部位相同厚度的前提下，對高碳鋼(含碳量0.5-1%)的焊接接口達到與母材相同的強度和組織均勻性。
本發明的目的由一種環形帶刀的焊接方法所達到，該方法從鋼帶上剪下同質材料作為焊絲，將鋼帶兩端弄平對縫並固定，並對鋼帶兩端預熱至250度-450度，置鋼帶兩端於氬氣中，用鎢極脈衝高頻氬弧焊機以同質材料作為焊絲，對溫度在250度-450度，四周環繞氬氣的鋼帶兩端接口焊接，焊接後對焊縫立即進行回火，時間1-15分鐘，回火溫度600度-1500度。
本發明的目的由完成該方法的設備所達到，該設備為一種焊接預熱平臺，在臺面4下端設有電熱裝置，電熱裝置由爐瓦和電熱絲所組成，臺體為中空臺體、爐瓦設在中空臺體內，爐瓦上設有電熱絲、電熱絲和臺面之間有絕緣層，檯面上有一凹形氣孔槽10、槽內有與輸氣管5相通的出氣孔，氣孔槽兩端的檯面上設有壓板，氣孔槽為上大底小的梯形槽。
本發明的優點是對於高碳鋼(含碳量在0.5%-1.0%)鋼帶焊接兩端時，焊口組織均勻，焊縫性能良好，強度高，試驗表明選用型號65Mn，T8A高碳鋼作為環形帶刀的鋼材，用本發明方法和設備對口焊接後，工作壽命為140-180小時，且切割物體刀口均勻平整。
為理解本發明，下面將參照附圖來描述本發明的一個最佳實施例

圖1為焊接預熱平臺示意圖。
在中空臺體12內安裝爐瓦6，爐瓦上設有電熱絲7、電熱絲通過電源插座3與外界電源相通，臺面和爐瓦上的電熱絲之間設有絕緣層8，臺面下還設有一輸氣管5，檯面上有凹形氣孔槽10，為上大底小的梯形槽，槽內設有出氣孔2，輸氣管一端通出氣孔2另一端接氬氣供應瓶。氣孔槽兩端的檯面上設有兩塊壓板1，壓板通過支柱11軸接踏板9，踏動踏板可上抬壓板。
使用時，將帶鋼裁剪成環形帶刀的長度和寬度，裁剪同質材料作為焊絲，將帶鋼兩端置於預熱平臺的臺面壓板下，並使鋼帶兩端接頭位於氣孔槽10的上端，壓板可固定壓住鋼帶。接通電源、電熱絲使臺面加熱至250度-450度，熱傳導使鋼帶也得到預熱，應根據鋼帶的含碳量不同而選用適當溫度，例如對於型號T8MnA鋼帶預熱的最佳溫度為290度，打開氬氣供應瓶開關，氬氣通過輸氣管和出氣孔2環繞在鋼帶焊口周圍，用同質材料作為焊絲，使用鎢極脈衝高頻氬弧焊機對鋼帶對口接頭焊接，由於氬氣環繞在焊縫周圍，可保護焊縫鋼質不氧化，由於置於平臺上的鋼帶兩端早已預熱，降低了焊接口的應力，又採用與鋼帶同質材料作為焊絲，使焊縫與鋼帶其它部位的組織狀態相同，能保持焊縫具有與其它部位相同的強度。焊接後踏開壓板將環形帶刀拿離預熱平臺，為降低焊縫的冷卻速度，降低焊接應力，避免產生裂紋，應速將焊縫快速進行高溫回火，溫度為600度-1500度，時間1-15分鐘，也應根據鋼帶的含灰量不同而定，如選用上述鋼材其回火溫度為1000度，時間10分鐘。
為保證焊縫厚度均勻，應對其進行磨成，使其和機體一樣平整。
權利要求
1.用於環形帶刀的焊接方法，將條形鋼帶兩端焊接成為環形帶刀其特徵在於包括以下步驟(a)從鋼帶上剪下同質材料作為焊絲；(b)將鋼帶兩端弄平對縫並固定，對鋼帶兩端預熱到250度-450度；(c)置鋼帶兩端於氬氣中，用鎢極脈衝高頻氬弧焊機以同質材料作為焊絲對其進行焊接；(d)將焊縫立即進行回火，回火時間12-15分鐘，回火溫度600度-1500度。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於焊接時氬氣環繞在鋼帶兩端對縫的四周。
3.實施上述方法的設備包括一種焊接預熱平臺，由臺體12和臺面4所組成，其特徵在於在臺面4下端設有電熱裝置，電熱裝置由爐瓦6和電熱絲7所組成，臺體為中空臺體，爐瓦設在中空臺體內爐瓦上設有電熱絲，電熱絲和臺面之間有絕緣層8，檯面上有一凹形氣孔槽10，槽內有與輸氣管5相通的出氣孔2，氣孔槽兩端的檯面上設有壓板1。
4.按權利要求3所述的，其特徵在於氣孔槽10為上大底小的梯形槽。
全文摘要
用於厚度在0.3—1.2mm含碳量在0.5％—1％的高碳鋼帶為原料製作的環形帶刀的焊接方法是在鋼帶上剪下同質材料作為焊絲，將鋼兩端弄平對口固定，焊接時鋼帶兩端已加熱到250度—450度，並將焊縫置於氬氣中，用鎢極脈衝高頻氬弧焊機焊接後，將焊縫立即回火1—15分鐘，溫度600度—1500度。實現該方法的設備為預熱平臺，在中空臺體內設爐瓦和電熱絲，臺面設壓板和通氬氣的氣孔槽，電熱絲和臺面之間有絕緣層。使用本發明製作的環形帶刀強度高，切割刀口平整，使用壽命長。
文檔編號C21D9/50GK1068765SQ9210524
公開日1993年2月10日 申請日期1992年7月1日 優先權日1992年7月1日
發明者劉凱 申請人:劉凱