鍍鋅生產(chǎn)線電阻縫焊機(jī)常見故障分析

鄭玉福

（濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司彩板廠，山東 濟(jì)南 250101）

鍍鋅生產(chǎn)線電阻縫焊機(jī)常見故障分析

鄭玉福

（濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司彩板廠，山東 濟(jì)南 250101）

電阻縫焊機(jī)剪切常見故障有剪切不斷、夾鉗剪切位置不正確、上下剪刃重疊量過大，對(duì)此采用定期標(biāo)定剪刃間隙、檢查出入夾鉗位置、支座下增加調(diào)整墊片等措施；對(duì)焊接過程中出現(xiàn)的碾壓輪碾壓效果不佳、焊縫驅(qū)動(dòng)側(cè)開裂、虛焊和焊縫超厚等故障，采取適當(dāng)增加搭接量、清除油污、鐵屑等措施；定期檢查緊固位置傳感器和限位塊，確保限位信號(hào)的穩(wěn)定性。

電阻縫焊機(jī)；焊接原理；焊縫

濟(jì)鋼彩板廠鍍鋅生產(chǎn)線電阻縫焊機(jī)為窄搭接焊縫型式，焊接速度快、焊縫質(zhì)量好，確保了生產(chǎn)線連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。為更好地對(duì)焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行操作和維護(hù)，在焊機(jī)原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)操作維護(hù)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探討。

1 電阻縫焊機(jī)簡(jiǎn)介

窄搭接焊機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：焊接變壓器，交流250 kVA暫載率50％，單向電壓380 V，功率50 Hz；最大焊接能力1.5 mm×1 370 mm，焊接速度4～15 m/min，搭接范圍0～6 mm；焊輪材料為Cu-Cr-Ni合金，焊輪直徑φ305～φ265 mm，厚度12.5 mm；焊接強(qiáng)度相當(dāng)于100％退火鋼帶強(qiáng)度，焊縫厚度為鋼帶最大厚度的10％；夾鉗力0.5 MPa。

窄搭接縫焊機(jī)主要由焊機(jī)本體、焊機(jī)托架裝置、上切式剪切裝置、入口夾鉗、沖孔裝置、碾壓裝置、焊輪修磨裝置、出口夾鉗、對(duì)中裝置、出入口平臺(tái)及挑套裝置、電氣裝置、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置、氣動(dòng)液壓潤(rùn)滑及冷卻水系統(tǒng)等組成。當(dāng)一個(gè)鋼卷即將運(yùn)行完畢時(shí)，帶尾停留在焊機(jī)中部，出口夾鉗夾住帶尾，下一個(gè)鋼卷的帶頭經(jīng)過對(duì)中裝置送到焊機(jī)中部，用入口夾鉗夾住。入口挑套輥將下一個(gè)鋼卷帶頭挑起形成一個(gè)小活套，將上一卷帶尾及下一卷帶頭同時(shí)進(jìn)行剪切并沖孔，出口夾鉗向上翹起一個(gè)小角度，入口夾鉗將下一卷帶頭向焊機(jī)平移一點(diǎn)距離，同時(shí)自動(dòng)對(duì)中[1]。出口夾鉗恢復(fù)原位，帶頭與帶尾進(jìn)行搭接，焊輪沿搭接處滾動(dòng)進(jìn)行焊接，再由碾壓輪將焊接后的焊縫壓平，焊輪及碾壓輪抬起并復(fù)位，入口及出口夾鉗打開，鋼帶被送入沖邊剪，整個(gè)剪切、沖孔、焊接、碾壓等過程（CQ級(jí)1.2×1 250 mm2）可在25 s內(nèi)完成。

2 常見故障診斷及解決措施

2.1 剪切常見問題及處理

1）上下剪刃間隙控制不合適，造成剪切不斷。一般剪刃間隙控制在鋼帶厚度的5％左右，但考慮到帶鋼規(guī)格的切換，為滿足生產(chǎn)需要，根據(jù)主要原料規(guī)格0.28～1.4 mm，實(shí)際剪刃間隙控制在0.025～0.030 mm，基本能滿足生產(chǎn)的需要。由于下剪支座側(cè)面滑塊的磨損造成位置精度不夠，剪刃間隙無(wú)法保證，所以，必須保證側(cè)滑板的潤(rùn)滑良好，減少磨損，并定期標(biāo)定剪刃間隙。

2）夾鉗剪切位置不正確，造成鋼帶褶皺或剪切效果不好。設(shè)計(jì)剪切高度在鋼帶運(yùn)行線上方57 mm位置，即上剪的剪刃位置。實(shí)際剪切位通過汽缸控制，處理方法是把出入口夾鉗打到全開狀態(tài)，并把控制氣缸打到剪切位，檢查出入夾鉗的上夾鉗尼龍板是否和上剪刃在同一平面內(nèi)，并通過調(diào)整關(guān)節(jié)軸承旋入。

3）上下剪刃重疊量過大，引起鋼帶褶皺。下剪刃支座地面斜面的坡度為0.5％，同樣使下剪刃產(chǎn)生傾斜，保證良好的剪切效果。正常剪刃傳動(dòng)側(cè)重疊量控制在0.75±0.3 mm，對(duì)應(yīng)操作側(cè)重疊量已達(dá)到8.41～7.81 mm。所以如果傳動(dòng)側(cè)重疊量過大，則造成操作側(cè)出口夾鉗位置明顯褶痕，甚至影響鋼帶的搭接量。處理方法，通過在支座下增加調(diào)整墊片，傳動(dòng)側(cè)重疊量控制在0.75±0.3 mm范圍內(nèi)。

2.2 焊接常見問題及處理

1）焊接位的標(biāo)定檢查。焊縫前后鋼帶截面呈上弧型或下弧型，且鋼帶搭接量小于設(shè)定值，由于焊接位不準(zhǔn)確造成。入口、出口夾鉗焊接位在上剪刃下50.8 mm，可以調(diào)整出入口夾鉗支架底座契型塊控制焊接位高度。通過觀察，出入口夾鉗在焊接位夾緊鋼帶以表面是否褶皺判斷在整個(gè)寬度方向上是否水平；并驅(qū)動(dòng)焊機(jī)小車從操作側(cè)行走到傳動(dòng)側(cè)，觀察上焊輪最低母線處是否和鋼帶平面相切，并根據(jù)運(yùn)行情況將上焊輪調(diào)整到相切位置。

2）焊接后碾壓輪碾壓效果不佳。檢查標(biāo)定上碾壓輪位置是否正確，標(biāo)定方法：在焊接位，前后夾鉗夾住1.5 mm厚的帶鋼，并確保夾鉗之間的帶鋼平整，驅(qū)動(dòng)焊機(jī)小車從操作側(cè)行走到傳動(dòng)側(cè)，并通過調(diào)整上碾壓輪底座墊片保證上碾壓輪下母線比鋼帶稍高0.10 mm即可。

3）焊縫驅(qū)動(dòng)側(cè)開裂。操作側(cè)焊縫搭接良好，但焊接到驅(qū)動(dòng)側(cè)時(shí)，出現(xiàn)搭接量變小，甚至焊縫開裂現(xiàn)象。分析：焊接過程中，焊點(diǎn)附近鋼帶組織溫度升高，產(chǎn)生很大的熱膨脹，因操作側(cè)鋼帶已焊好，不會(huì)產(chǎn)生開裂，所以膨脹的結(jié)果是使未焊接的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分相互分開。對(duì)策：適當(dāng)增加搭接量，即使熱膨脹使驅(qū)動(dòng)側(cè)搭接量減少，但仍能保證一定的搭接量；增加夾板氣壓，使鋼帶在夾板內(nèi)不產(chǎn)生滑動(dòng)，從而降低搭接量的減少；清除夾板和鋼帶上的油污、鐵屑等雜物；將搭接量調(diào)整裝置的中間連桿機(jī)構(gòu)改為齒套可分離式，調(diào)整時(shí)比設(shè)定搭接量稍大，然后齒套脫開將操作側(cè)搭接量單獨(dú)調(diào)為設(shè)定量，相當(dāng)于增加操作側(cè)搭接量，補(bǔ)償膨脹滑移量。

4）焊接中出現(xiàn)“炸火”[2]。焊接過程中，熔核四周的塑性環(huán)熔化，在壓力作用下噴出，火花四濺，俗稱“炸火”。炸火不但使焊縫處基材流失成為空洞，還使液態(tài)鋼粘到焊輪，使焊輪局部熔化、粘渣、燒傷，無(wú)法繼續(xù)使用。分析：產(chǎn)生炸火主要因?yàn)樵诖怪狈较蛏蠠崃糠植疾缓侠?，焊輪與鋼帶之間的接觸電阻較大，接近于甚至超過兩層鋼帶之間接觸面的電阻，因而焊輪與鋼帶接觸處的熱量也較多，使本來(lái)應(yīng)該形成塑性環(huán)的金屬發(fā)生熔化，熔核的液態(tài)鋼缺少了保護(hù)作用。對(duì)策：造成焊輪與鋼帶之間接觸電阻增加的因素有鋼帶表面凹凸不平、接觸不良，鋼帶表面有銹蝕、油污等大電阻層，可以根據(jù)所出現(xiàn)的具體情況采取相應(yīng)措施。

5）出現(xiàn)虛焊和焊縫超厚。分析：虛焊的實(shí)質(zhì)是焊接時(shí)焊縫結(jié)合面的溫度太低，熔核尺寸太小甚至未達(dá)到熔化的程度，只是達(dá)到了塑性狀態(tài)，經(jīng)過碾壓作用以后勉強(qiáng)結(jié)合在一起，表面看焊好了，實(shí)際上未能完全融合。對(duì)策：檢查焊縫結(jié)合面有無(wú)銹蝕、油污等雜質(zhì)，或凹凸不平接觸不良；產(chǎn)品規(guī)格切換后，檢查電流設(shè)定是否符合工藝規(guī)定；檢查焊輪壓力是否合理。

2.3 限位信號(hào)不到位引起焊機(jī)不動(dòng)作

焊機(jī)整個(gè)焊接流程使用了24個(gè)位置傳感器控制流程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，防止誤動(dòng)作及帶來(lái)的設(shè)備損壞。運(yùn)行中先后出現(xiàn)過夾嵌夾緊信號(hào)，沖孔裝置抬落信號(hào)及入口對(duì)中夾緊信號(hào)不到位導(dǎo)致焊機(jī)不動(dòng)作的情況，檢查發(fā)現(xiàn)都是限位松動(dòng)造成的。所以，必須定期檢查緊固位置傳感器和限位塊，確保限位信號(hào)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)電阻縫窄搭接焊機(jī)運(yùn)行的實(shí)際情況，通過不斷研究和摸索，形成了一整套標(biāo)準(zhǔn)的操作和檢修維護(hù)規(guī)程，通過精心操作和定期的參數(shù)標(biāo)定維護(hù)，保證了焊機(jī)的正常使用和鍍鋅線的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，未出現(xiàn)因?yàn)楹缚p質(zhì)量不過關(guān)造成的斷帶事故。

[1]李九嶺.帶鋼連續(xù)熱鍍鋅[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.

[2]許秀飛.帶鋼熱鍍鋅技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

TG438.2

B

1004-4620（2011）04-0074-02

2011-04-13

鄭玉福，男，1980年生，2005年畢業(yè)于煙臺(tái)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。現(xiàn)為濟(jì)鋼彩板廠助理工程師，從事熱鍍鋅生產(chǎn)線的設(shè)備管理維護(hù)工作。