CN102717188A - 一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法，属于板带冷连轧焊接技术领域。该方法中焊接参数包括焊接速度、焊丝速度和后加热电流；焊接速度和焊丝速度的确定方法包括以下步骤：计算钢种的碳当量，根据碳当量的计算结果将钢种分组，根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度；后加热电流的确定方法包括以下步骤：计算钢种冷裂纹敏感指数，根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流。该方法能够根据板带成分快速确定其焊接参数，避免多次重复调整参数焊接，节省参数确定时间，减低焊接成本。

Description

一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法

技术领域

本发明涉及板带冷连轧焊接技术领域，特别涉及一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法。

背景技术

在板带冷连轧激光深熔焊加工中，不同材质、不同厚度的板带所需的焊接参数是不同的。焊接参数包括激光功率、焊接速度、焊丝速度和后加热电流四个参数，其中，仅激光功率是依据经验比较容易选择的，而焊接速度、焊丝速度和后加热电流这三个参数则难以选择，通常需要经过多次焊接试验，逐步调整才能确定，这就导致了焊接效率降低，成本上升。并且，由于试验需要在线进行，为了确保产线的顺稳，进行大量焊接试验的可能性很低，从而，很难找到最佳的焊接参数，不利于保证焊缝的质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数，尤其是焊接速度、焊丝速度和后加热电流的方法。

本发明提供的确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法，其中，焊接参数包括焊接速度、焊丝速度和后加热电流，

所述焊接速度和焊丝速度的确定方法包括以下步骤：

计算钢种的碳当量，

根据碳当量的计算结果将钢种分组，

根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度；

所述后加热电流的确定方法包括以下步骤：

计算钢种冷裂纹敏感指数，

根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流。

作为优选，所述碳当量的计算公式是

$\mathrm{Ceq}=C+\frac{\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Si}}{24}+\frac{\mathrm{Ni}}{40}+\frac{\mathrm{Cr}}{5}+\frac{\mathrm{Mo}}{4}+\frac{V}{14}.$

作为优选，根据碳当量的计算结果将钢种分组时，依据如下：

当0.06≤Ceq＜0.1时，钢种分组为01，

当0.02≤Ceq＜0.06时，钢种分组为02，

当0.1≤Ceq＜0.3时，钢种分组为03，

当0.3≤Ceq＜0.5时，钢种分组为04，

当Ceq≥0.5时，钢种分组为05。

作为优选，根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度时，依据焊接速度和焊丝速度选择表进行选定：

焊接速度和焊丝速度选择表

所述“/”前数值为焊接速度，单位为m/min，

所述“/”后数值为焊丝速度，单位为m/min。

作为优选，所述冷裂纹敏感指数的计算公式是

$P_{\mathrm{cm}}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}+\mathrm{Cu}+\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B.$

作为优选，根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流时，依据如下：

当P_cm＜0.15时，后加热电流为0A，

当0.15≤P_cm＜0.2时，后加热电流为70A，

当0.2≤P_cm＜0.25时，后加热电流为100A，

当0.25≤P_cm＜0.3时，后加热电流为120A，

当0.3≤P_cm＜0.35时，后加热电流为140A，

当P_cm≥0.35时，后加热电流为160A。

本发明提供的确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法能够根据板带成分快速确定其焊接参数，避免多次重复调整参数焊接，节省参数确定时间，减低焊接成本。

具体实施方式

为了深入了解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供的确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法，其中，焊接参数包括焊接速度、焊丝速度和后加热电流，

焊接速度和焊丝速度的确定方法包括以下步骤：

计算钢种的碳当量，其中，碳当量的计算公式是

$\mathrm{Ceq}=C+\frac{\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Si}}{24}+\frac{\mathrm{Ni}}{40}+\frac{\mathrm{Cr}}{5}+\frac{\mathrm{Mo}}{4}+\frac{V}{14}.$

根据碳当量的计算结果将钢种分组，依据如下：

当0.06≤Ceq＜0.1时，钢种分组为01，

当0.02≤Ceq＜0.06时，钢种分组为02，

当0.1≤Ceq＜0.3时，钢种分组为03，

当0.3≤Ceq＜0.5时，钢种分组为04，

当Ceq≥0.5时，钢种分组为05。

根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度，其中，根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度时，依据焊接速度和焊丝速度选择表进行选定：

焊接速度和焊丝速度选择表

其中，“/”前数值为焊接速度，单位为m/min；“/”后数值为焊丝速度，单位为m/min。

其中，焊接速度和焊丝速度可以根据焊缝检查结果进行微调。

后加热电流的确定方法包括以下步骤：

计算钢种冷裂纹敏感指数，冷裂纹敏感指数的计算公式是

$P_{\mathrm{cm}}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}+\mathrm{Cu}+\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B.$

根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流，依据如下：

当P_cm＜0.15时，后加热电流为0A，

当0.15≤P_cm＜0.2时，后加热电流为70A，

当0.2≤P_cm＜0.25时，后加热电流为100A，

当0.25≤P_cm＜0.3时，后加热电流为120A，

当0.3≤P_cm＜0.35时，后加热电流为140A，

当P_cm≥0.35时，后加热电流为160A。

实施例1

实验条件：钢种：DC03，产品厚度为：4.5mm。

选定激光功率12000kW。

依据上述碳当量公式计算碳当量为0.02，故分组为02。

根据产品厚度4.5mm，选定焊接速度：4.0m/min；焊丝速度：4.5m/min。

根据上述冷裂纹敏感指数公式，计算冷裂纹敏感指数为0.010。根据冷裂纹敏感指数，选定后退火电流为0。

焊接试验，根据焊缝检查情况微调焊接速度。

最终获得焊接参数为：激光功率：12000kW；焊接速度：4.2m/min；焊丝速度：4.5m/min；后退火电流：0。

实施例2

实验条件：钢种：DX51D，产品厚度为：3.5mm。

选定激光功率12000kW。

依据上述碳当量公式计算碳当量为0.08，故分组为01。

根据产品厚度3.5mm，选定焊接速度：5.5m/min；焊丝速度：5.0m/min。

根据上述冷裂纹敏感指数公式，计算冷裂纹敏感指数为0.036。根据冷裂纹敏感指数，选定后退火电流为0。

焊接试验，根据焊缝检查情况微调焊接速度以及焊丝速度。

最终获得焊接参数为：激光功率：12000kW；焊接速度：5.2m/min；焊丝速度：4.7m/min；后退火电流：0。

实施例3

实验条件：钢种：S350GD，产品厚度为：2.5mm。

选定激光功率11500kW。

依据上述碳当量公式计算碳当量为0.38，故分组为04。

根据产品厚度2.5mm，选定焊接速度：4.0m/min;焊丝速度：3.5m/min。

根据上述冷裂纹敏感指数公式，计算冷裂纹敏感指数为0.235。根据冷裂纹敏感指数，选定后退火电流为100A。

焊接试验，根据焊缝检查情况微调焊接速度以及焊丝速度。

最终获得焊接参数为：激光功率：11500kW；焊接速度：4.0m/min；焊丝速度：4.0m/min；后退火电流：100A。

实施例4

实验条件：钢种：DP780，产品厚度为：4.0mm。

选定激光功率12000kW。

依据上述碳当量公式计算碳当量为0.54，故分组为05。

根据产品厚度4.0mm，选定焊接速度：3.0m/min;焊丝速度：3.0m/min。

根据上述冷裂纹敏感指数公式，计算冷裂纹敏感指数为0.292。根据冷裂纹敏感指数，选定后退火电流为120A。

焊接试验，根据焊缝检查情况微调焊接速度以及焊丝速度。

最终获得焊接参数为：激光功率：12000kW；焊接速度：2.7m/min；焊丝速度：3.0m/min；后退火电流：120A。

本发明提供的确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法能够根据板带成分快速确定其焊接参数，避免多次重复调整参数焊接，节省参数确定时间，减低焊接成本。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种确定板带冷连轧生产中激光深熔焊焊接参数的方法，其中，焊接参数包括焊接速度、焊丝速度和后加热电流，

所述焊接速度和焊丝速度的确定方法包括以下步骤：

计算钢种的碳当量，

根据碳当量的计算结果将钢种分组，

根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度；

所述后加热电流的确定方法包括以下步骤：

计算钢种冷裂纹敏感指数，

根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳当量的计算公式是

$\mathrm{Ceq}=C+\frac{\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Si}}{24}+\frac{\mathrm{Ni}}{40}+\frac{\mathrm{Cr}}{5}+\frac{\mathrm{Mo}}{4}+\frac{V}{14}.$

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据碳当量的计算结果将钢种分组时，依据如下：

当0.06≤Ceq＜0.1时，钢种分组为01，

当0.02≤Ceq＜0.06时，钢种分组为02，

当0.1≤Ceq＜0.3时，钢种分组为03，

当0.3≤Ceq＜0.5时，钢种分组为04，

当Ceq≥0.5时，钢种分组为05。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据钢板厚度和钢种的分组情况选定焊接速度和焊丝速度时，依据焊接速度和焊丝速度选择表进行选定：

焊接速度和焊丝速度选择表

所述“/”前数值为焊接速度，单位为m/min，

所述“/”后数值为焊丝速度，单位为m/min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷裂纹敏感指数的计算公式是 $P_{\mathrm{cm}}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}+\mathrm{Cu}+\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B.$

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据冷裂纹敏感指数选择后加热电流时，依据如下：

当P_cm＜0.15时，后加热电流为0A，

当0.15≤P_cm＜0.2时，后加热电流为70A，

当0.2≤P_cm＜0.25时，后加热电流为100A，

当0.25≤P_cm＜0.3时，后加热电流为120A，

当0.3≤P_cm＜0.35时，后加热电流为140A，

当P_cm≥0.35时，后加热电流为160A。