CN103537880A - 一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法 - Google Patents

一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法，该焊接方法采用夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台微动以确定二次剪切的剪切量、二次剪切、搭接台带钢对接、高功率空通退火、平整、压缩空气冷却、预热、预平整、激光导通焊接、二次高功率退火、平整和完成焊接等步骤。通过二次剪切以提高带钢剪切面质量；通过高功率空通退火可降低屈服强度，有效改善焊接区域带钢板形，并且还能改善材质晶粒；通过空气冷却，也能够改善焊接区域带钢材质，从而有效避免焊缝热感应区断裂的发生。

Description

一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法
技术领域
本发明涉及连铸控制技术，更具体地说，涉及一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法。
背景技术
冷轧企业的酸连轧机组焊机采用激光焊机，当酸连轧机组生产强度大于八十公斤级的高强钢时，激光焊机采用如下步骤进行焊接：夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台搭接、预先感应加热处理、预先平整轮平整、激光束导通进行焊接、退火装置对焊缝进行退火处理、后平整轮进行最后平整焊缝的焊接工艺，见图1。采用该焊接工艺所焊接的焊缝，从焊缝质量检测仪QCDS上判断分析质量符合生产要求，在焊缝质量检验背突试验机（一种用液压缸凸头将焊缝中部顶起形成鼓包，检查鼓包变形部位焊缝质量情况的试验机）上进行破坏性的背突试验焊缝质量也正常，但就是这样质量检验合格的高强钢焊缝在五机架连轧机上轧制时，容易在四机架处发生焊缝热感应区（形成焊缝的熔化区域与未熔化区域连接部位，一般宽度在2mm左右）断裂，而导致断带问题，严重影响机组的正常生产。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法，能够避免高强钢焊缝热感应区发生断裂。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，依次包括如下步骤：夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台微动以确定二次剪切的剪切量、二次剪切、搭接台带钢对接、高功率空通退火、平整、压缩空气冷却、预热、预平整、激光导通焊接、二次高功率退火、平整和完成焊接。
所述的搭接台微动为带动经常规剪切的带头移动0.05mm-0.2mm。
所述的高功率空通退火的退火功率强度为60％～80％，控制焊机小车移动速度6mpm－10mpm。
所述的压缩空气冷却的空气冷却流量控制在25Lpm～40Lpm。
所述的二次高功率退火的退火功率强度为65％～85％。
在上述技术方案中，本发明的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，采用夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台微动以确定二次剪切的剪切量、二次剪切、搭接台带钢对接、高功率空通退火、平整、压缩空气冷却、预热、预平整、激光导通焊接、二次高功率退火、平整和完成焊接等步骤。通过二次剪切以提高带钢剪切面质量；通过高功率空通退火可降低屈服强度，有效改善焊接区域带钢板形，并且还能改善材质晶粒；通过空气冷却，也能够改善焊接区域带钢材质，从而有效避免焊缝热感应区断裂的发生。
附图说明
图1是现有技术的焊接方法的流程框图；
图2是本发明的焊接方法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图2所示，本发明的激光焊机焊接高强钢的焊接方法具体包括如下步骤：夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台微动（让搭接台夹钳夹紧的经过常规剪切的带头往前移动一点，确定二次剪切的剪切量，移动距离可设定为0.05mm～0.2mm）、二次剪切（将搭接台移动伸出的微量带头剪掉）、搭接台搭接、高功率空通退火（根据材质强度设定退火功率强度60％～80％，折算成功率值6KW～8KW，控制焊机小车移动速度（6mpm～10mpm）、对搭接未焊带钢进行平整、压缩空气冷却（空气冷却的流量25Lpm～40Lpm）、预加热、预平整、激光导通焊接、二次高功率退火（功率强度65％～85％折算成功率值6.5KW～8.5KW）、焊缝平整。
由于增加了二次剪切，在常规剪切（常规剪切的带钢切口，其上面三分之二是剪切面、下面三分之一是撕裂面，切口横断面不平整）的基础上，根据不同高强钢的特点通过搭接台的微动量来调整二次剪切的量，由于二次剪切量非常小，所以剪切面是全剪切，根据观察实际剪切面可以看到没有撕裂痕迹，切面光滑平整，带钢剪切面质量明显提高，也就是提高了焊接带钢对接面的质量；
而采用高功率空通退火，一方面加热后材料的屈服强度降低，易于平整，有效改善焊接区域带钢板形，另一方面与后续的冷却工艺结合完成改善材质晶粒；
采用压缩空气冷却，可通过在焊机压平轮部件外侧增加一套喷吹部件用于喷吹冷却气体，实现热处理工艺，该喷吹部件主要由一个向下靠外侧45度倾斜设置的扁平喷嘴、喷嘴固定支架、压缩空气管道、流量控制阀、压缩空气源组成。通过控制压缩空气的冷却温度和阀的流量，使得带钢在迅速加热后又迅速冷却，以实现焊接区域带钢材质的改善；
后续的预热再次改善材质，使焊接区域的材料温度与激光熔化的熔池温度相对比较接近，这样在后续二次高功率退火后焊缝区域的材质与母材特性比较接近，没有明显的热影响区，可以有效的避免轧制过程中在热影响区发生的断裂。
综上所述，采用本发明的焊接方法，能够实现对焊接材料材质的改善，克服了激光焊机原焊接方法在焊接强度大于八十公斤级的高强钢时，焊缝在五机架连轧机上轧制时，容易在四机架发生焊缝热感应区断裂而导致断带问题，通过改善材质后的板材，在焊接后焊缝热感应区的晶粒会比较细，可以实现在五机架连轧机上稳定轧制变形而不发生开裂断带。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法，其特征在于：
依次包括如下步骤：夹紧需焊接带钢、常规剪切、搭接台微动以确定二次剪切的剪切量、二次剪切、搭接台带钢对接、高功率空通退火、平整、压缩空气冷却、预热、预平整、激光导通焊接、二次高功率退火、平整和完成焊接。
2.如权利要求1所述的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，其特征在于：
所述的搭接台微动为带动经常规剪切的带头移动0.05mm-0.2mm。
3.如权利要求1所述的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，其特征在于：
所述的高功率空通退火的退火功率强度为60％～80％，控制焊机小车移动速度6mpm－10mpm。
4.如权利要求1所述的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，其特征在于：
所述的压缩空气冷却的空气冷却流量控制在25Lpm～40Lpm。
5.如权利要求1所述的激光焊机焊接高强钢的焊接方法，其特征在于：
所述的二次高功率退火的退火功率强度为65％～85％。
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