CN108296638A - 一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法 - Google Patents

一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，所述带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊；所述带钢焊接部位经激光焊接后空冷，然后进行快速加热处理，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间的控制；所述焊后空冷时间控制，带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间≥10s；所述焊后加热温度控制，焊后加热温度为150～910℃；所述焊后加热时间控制，焊后加热时间≥3s。本发明提高了高强度钢或含有增强过冷奥氏体稳定性合金元素带钢连续热镀锌生产过程中前后卷带钢之间焊接质量的稳定性，减小焊缝部位的焊接内应力进而减少焊缝开裂造成的断带事故。

Description

一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法。
背景技术
焊接是保证热镀锌机组连续正常生产的关键工艺环节，他直接影响着机组的生产效率和产量。在连续热镀锌生产过程中，焊机的功能就是把带钢头尾焊接起来，以保证带钢在机组中的连续运行。目前国内大型钢铁企业的连续热镀锌机组的焊接方式一般为激光对接焊接。激光焊接是利用高能激光束使材料局部瞬时加热到高温使材料发生熔化，然后将焊接部位粘合在一起。
对于中薄厚度的带钢，尤其是一些高强度钢或含有增强过冷奥氏体稳定性合金元素的带钢，由于焊接部位焊接后冷却较快，容易生成马氏体、贝氏体或含有过饱和合金元素的铁素体，造成焊接部位应力较大，韧、塑性降低。带钢连续热镀锌生产过程中，带钢受到张力辊、纠偏辊和转向辊等反复的弯曲作用，同时还要承受非常大的拉应力，容易出现带钢焊缝开裂或断带，进而使炉子或锌锅中的带钢出现废钢事故。虽然有些现有激光焊机带有退火模块，但由于退火模块紧随激光焊束同时运行且速度较快，加热时间只有短短几秒钟，短暂的退火往往只延缓了过冷奥氏体的转变，防止焊缝开裂的作用有限。因此，带钢要获得较好的焊缝质量，需要严格控制激光焊接工艺参数。为此，需要一种能够有效预防带钢激光焊缝断带的工艺控制方法，以降低带钢镀锌时断带事故的发生率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法。本发明方法能够降低带钢断带事故，保证生产的稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，所述带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊；所述带钢焊接部位经激光焊接后空冷，然后进行快速加热处理，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间的控制；所述焊后空冷时间控制，带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间≥10s；所述焊后加热温度控制，焊后加热温度为150～910℃；所述焊后加热时间控制，焊后加热时间≥3s。
本发明所述带钢的厚度≤3mm。
本发明所述焊后加热温度优选500～800℃。
本发明所述焊后空冷后的加热方式为电阻加热。
本发明一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，产品检测方法参考GB/T4156-2007杯突试验。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提高了高强度钢或含有增强过冷奥氏体稳定性合金元素带钢连续热镀锌生产过程中前后卷带钢之间焊接质量的稳定性，减小焊缝部位的焊接内应力进而减少焊缝开裂造成的断带事故。
附图说明
图1为实施例1产品图，裂纹不沿焊缝开裂，为合格产品；
图2为对比例1产品图，裂纹沿焊缝开裂，为不合格产品。
具体实施方式
下面以DP980钢为例，结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为1mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为12s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为150℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间6s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为3.2%。
具体焊接后产品见图1，裂纹不沿焊缝开裂，为合格产品（实施例1-7产品图相似，故省略）。
实施例2
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为1.5mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为11s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为720℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间4s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为0.5%。
实施例3
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为2mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为13s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为910℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间3s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为1.8%。
实施例4
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为2.5mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为14s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为420℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间4s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为2.4%。
实施例5
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为3mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为10s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为310℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间7s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为6.7%。
实施例6
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为2.5mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为13s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为500℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间5s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为0.9%。
实施例7
本实施例一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，带钢厚度为3mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后空冷时间：带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间为12s；
(2)焊后加热温度：焊后加热方式为电阻加热，加热温度为800℃；
(3)焊后加热时间：焊后加热时间4s；
(4)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为0.7%。
对比例1
本对比例，带钢厚度为2mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后加热温度：带钢焊接部位经激光束焊接后加热方式为电阻加热，加热温度为400℃；
(2)焊后加热时间：焊后加热时间3s；
(3)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为20%。
具体焊接后产品见图2，裂纹沿焊缝开裂，为不合格产品（对比例1-3产品图相似，故省略）。
对比例2
本对比例，带钢厚度为2mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后加热温度：带钢焊接部位经激光束焊接后加热方式为电阻加热，加热温度为600℃；
(2)焊后加热时间：焊后加热时间3s；
(3)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为13%。
对比例3
本对比例，带钢厚度为2mm，带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊，包括对焊后加热温度、焊后加热时间和焊缝开焊率控制，具体工艺步骤如下所述：
(1)焊后加热温度：带钢焊接部位经激光束焊接后加热方式为电阻加热，加热温度为900℃；
(2)焊后加热时间：焊后加热时间3s；
(3)焊缝开焊率：焊缝开焊率控制为17%。
上述焊缝开焊率以杯突试验来测定，如果裂纹沿焊缝开裂则为不合格，如图2所示；如果裂纹不沿焊缝开裂则为合格，如图1所示。试验结果表明，经过改进后的焊接方法焊缝合格率得到大幅度提高。
各实施例及对比例参数及焊缝开裂情况见表1。
表1 DP980带钢激光拼接焊接焊缝开裂情况
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，其特征在于，所述带钢之间的焊接为前后带钢横断面的激光对接焊；所述带钢焊接部位经激光焊接后空冷，然后进行快速加热处理，包括对焊后空冷时间、焊后加热温度、焊后加热时间的控制；所述焊后空冷时间控制，带钢焊接部位经激光焊接后空冷时间≥10s；所述焊后加热温度控制，焊后加热温度为150～910℃；所述焊后加热时间控制，焊后加热时间≥3s。
2.根据权利要求1所述的一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，其特征在于，所述带钢的厚度≤3mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，其特征在于，所述焊后加热温度优选500～800℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种提高连续镀锌产线带钢焊接质量的方法，其特征在于，所述焊后空冷后的加热方式为电阻加热。
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