处理焊接接头的双向弯曲变形装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于焊接工艺领域，具体地，涉及一种处理焊接接头的双向弯曲变形 装置。
【背景技术】
[0002] 焊接是软合金产品，特别是镁合金产品制造的关键加工技术，但镁合金焊接性能 不好，很难实现可靠连接。为此镁合金结构件以及镁合金与其它材料结构件之间的连接，成 为制约镁合金应用的技术瓶颈和亟待解决的关键技术之一。镁合金焊接接头的可靠性已 成为其应用的迫切问题，目前镁合金正在应用于众多承力结构件的制造，如汽车制造业中 镁合金方向盘骨架、动力系统自动变速箱、油底、镁合金管材汽车底盘等。这些承力结构件 的焊接接头强度、塑性及疲劳性能等问题是产品安全可靠性的最基本而又最重要的评价指 标。资料表明，在镁合金焊接结构的失效中，许多事故是由于焊接接头的断裂造成的。在 实际工程应用中，许多焊接结构都是在交变的动载荷下服役的，此时如果仅仅考虑焊接接 头的静载抗拉强度或屈服强度，那么焊接结构很容易在正常服役期间就发生失效断裂，弓丨 起较大的工程事故，所以在结构设计时必须充分考虑焊接接头在交变载荷下的疲劳强度性 能，而对于镁合金焊接结构而言，疲劳断裂也是其失效的一种主要形式，由疲劳裂纹引起的 焊接结构失效断裂事故占总断裂事故的80%以上。镁合金焊接结构在工程应用中会受到各 种振动、脉动载荷或交变载荷的作用，这些载荷对其使用的安全性和工作寿命的威胁极大， 会引起结构的疲劳裂纹形核和微裂纹扩展，特别是镁合金熔焊接头。由于焊接加工工艺本 身的特点和镁合金自身的物理化学性能，导致镁合金焊接接头存在以下缺点：
[0003] ①接头外形的不连续性，势必造成余高与母材的交界处有应力集中现象；
[0004] ②接头组织的不连续性，镁合金接头的热影响区晶粒组织比焊缝和母材的组织粗 大，整个接头的组织不均匀、不连续；
[0005] ③由于焊缝金属的收缩性，在接头附近会产生残余应力，降低接头的力学性能；
[0006] ④接头有焊接缺陷，由于镁合金的化学性质活泼，焊接过程中不可避免的会有气 孔、夹渣等焊接缺陷出现；
[0007] ⑤接头外观不平整、不美观。
[0008] 在镁合金焊接技术中，解决其焊接接头强韧性，是确保镁合金焊接结构应用的一 个必要条件。目前已有研宄采用了不同的焊接方法和手段来消除或减弱镁合金焊接接头的 上述缺点，但是这些方法对上述问题的解决能力非常有限。由于镁合金具有高导热率、大膨 胀系数、更低的熔点和沸点等特性，使得在镁合金焊缝及近缝区易产生过热组织且晶粒粗 大，这种粗大晶粒会直接影响接头的力学性能，镁还能与空气中的氮气强烈化合形成脆性 氮化物，降低接头的力学性能。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种处理焊接接 头的双向弯曲变形装置，可以使焊接接头的焊缝获得一定的延展，既能降低残余应力，同时 可以细化晶粒，大大提高了焊接接头的强度及塑性，进而改善焊接接头的疲劳性能，特别适 合力学性能较低的焊接接头。
[0010] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种处理焊接接头的双向弯曲变形装置， 包括依次设置的加热保温装置、送板滚轮组、若干对弯道滚轮组和轧制滚轮组以及贯穿所 述保温层、送板滚轮组、弯道滚轮组和轧制滚轮组的通道，所述通道分为水平段和弯道段， 所述加热保温装置、送板滚轮组和轧制滚轮组置于所述水平段处，所述弯道滚轮组置于所 述弯道段处，所述弯道段包括若干个交替设置的凹曲面和凸曲面，所述弯道滚轮组包括上 弯道滚轮组和下弯道滚轮组，所述上弯道滚轮组置于所述凸曲面处，所述下弯道滚轮组置 于所述凹曲面处。
[0011] 优选地，所述凸曲面的顶点和所述水平段齐平。
[0012] 优选地，所述凸曲面的顶点和所述凹曲面的顶点之间的垂直距离为3-10mm。
[0013] 优选地，所述凸曲面的顶点和所述凹曲面的顶点之间的垂直距离为5mm。
[0014] 优选地，所述弯道滚轮组的滚轮为中空的，里面设有加热装置。
[0015] 优选地，所述加热装置为电阻棒。
[0016] 本实用新型所达到的有益技术效果：
[0017] ①将接头压制水平，消除了外形的不连续性和应力集中现象，实现焊缝向母材平 缓过渡；
[0018] ②双向弯曲变形是通过多向压缩变形，在接头处累积孪生变形，产生孪晶，随着弯 曲道次的增加，最终形成上下表面孪晶密度大，中间密度小的对称梯度组织；
[0019] ③采用双向弯曲变形可以使收缩的焊缝金属获得延展，可以校正变形并调节内应 力的分布，同时弯曲前的焊缝局部热处理，可以消除焊接残余应力；
[0020] ④双向弯曲变形可以减弱或消除气孔、夹渣等缺陷；
[0021] ⑤双向弯曲变形后，再经过压制滚轮组，可以使接头平整美观。
【附图说明】
[0022] 图1双向弯曲变形装置结构示意图；
[0023] 图2经双向弯曲变形装置处理后和未经双向弯曲变形装置处理的镁合金焊接接 头的金相组织对比图片；
[0024] 图3母材、焊接接头、经双向弯曲变形装置处理的焊接接头的力学性能曲线图谱。
【具体实施方式】
[0025] 为了能更好的了解本实用新型的技术特征、技术内容及其达到的技术效果，现将 本实用新型的附图结合实施例进行更详细的说明。
[0026] 下面结合附图和实施例对本实用新型专利进一步说明。
[0027] 如图1所示，本实用新型提供一种处理焊接接头的双向弯曲变形装置，包括依次 设置的加热保温装置、送板滚轮组、若干对弯道滚轮组和轧制滚轮组以及贯穿所述保温层、 送板滚轮组、弯道滚轮组和轧制滚轮组的通道，所述通道分为水平段和弯道段，所述加热保 温装置、送板滚轮组和轧制滚轮组置于所述水平段处，所述弯道滚轮组置于所述弯道段处， 所述弯道段包括若干个交替设置的凹曲面和凸曲面，所述弯道滚轮组包括上弯道滚轮组和 下弯道滚轮组，所述上弯道滚轮组置于所述凸曲面处，所述下弯道滚轮组置于所述凹曲面 处。所述凸曲面的顶点和所述水平段齐平。所述凸曲面的顶点和所述凹曲面的顶点之间 的垂直距离为3-10mm。优选地，所述凸曲面的顶点和所述凹曲面的顶点之间的垂直距离为 5_。所述弯道滚轮组的滚轮为中空的，里面设有加热装置。优选地，所述加热装置为电阻 棒。
[0028] 另外，需要特别说明的是，本实用新型适合处理板材厚度小于等于2mm的焊接接 头，其原理是通过凸曲面和凹曲面不断地上下弯曲，使焊接接头处产生梯度晶粒，从而使焊 接接头的上下表面晶