淺談剪切質(zhì)量對焊縫的影響

王建東

（河鋼股份有限公司唐山分公司信息自動化部 河北 唐山 063000）

1 引言

本文主要針對河北鋼鐵集團(tuán)唐山鋼鐵股份有限公司高強汽車板焊機進(jìn)行性研究，高強汽車板公司包括五條主生產(chǎn)線，有一條酸軋生產(chǎn)線，一條連退生產(chǎn)線和三條鍍鋅生產(chǎn)線，生產(chǎn)線主要使用的是MIEBACH公司生產(chǎn)的焊機，通過焊機將產(chǎn)線帶鋼帶頭和帶尾焊接到一起，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，如果焊接質(zhì)量不合格，往往會造成斷帶，影響效益，剪切質(zhì)量是影響焊縫的一個非常重要的因素，焊機剪刃經(jīng)常會出現(xiàn)剪切效果不佳的情況，下面我們從以下幾個方面對剪切質(zhì)量的影響進(jìn)行研究。

2 焊機剪切機構(gòu)的簡介

MIEBACH焊機使用的是雙切剪，其外形如下圖1，雙切剪剪切后兩切面的距離為120mm，剪切方式為斜切，上剪刀為從驅(qū)動側(cè)到操作側(cè)向上傾斜的斜面，下剪刀為平面，剪切時從驅(qū)動側(cè)到操作側(cè)將帶鋼切開，為了提高剪切效果，雙切剪的兩個剪切線不是平行的，呈八字形從驅(qū)動側(cè)向操作側(cè)向內(nèi)延展，剪切下來的廢料通過剪切廢料皮帶將傳送出去。

圖1 剪切機構(gòu)示意圖

3 影響剪切質(zhì)量的因素

對焊機剪切質(zhì)量的影響因素很多，有焊機剪切機構(gòu)本身的因素也有外界因素的影響，下面我們分別進(jìn)行討論。

（1）焊機剪切機構(gòu)的影響

剪切機構(gòu)調(diào)整的是否合適直接影響焊接質(zhì)量，一方面剪切機構(gòu)主要會影響剪切形變的情況。焊機剪切機構(gòu)分為上剪和下剪，在剪切時上剪和下剪之間存在剪切間隙，當(dāng)剪切間隙太小時，剪切時對剪刃的磨損會很大，而且會出現(xiàn)擠壓形變，對帶鋼切面會造成影響，當(dāng)剪切間隙太大時，剪切時同樣會對剪刃造成比較大的磨損，同時會使帶鋼切面產(chǎn)生比較大的拉伸形變，嚴(yán)重時會出現(xiàn)撕裂情況而不是剪斷的，這樣會造成帶頭帶尾對接時的對接間隙出現(xiàn)變化，往往造成焊縫不合格。此外焊機剪切機構(gòu)是通過液壓缸驅(qū)動的，液壓缸的驅(qū)動速度也是一個非常重要的影響因素，如果剪切速度太慢會使剪切切面的拉伸形變過大，尤其是當(dāng)剪切到帶鋼端部的時候，如果剪切速度過慢，端部變形會很嚴(yán)重，致使焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題；另一方面焊機的剪切機構(gòu)在剪切時，在剪切方向會出現(xiàn)順向毛刺，毛刺過大會直接影響焊接間隙精度，致使焊接時出現(xiàn)毛刺。并且當(dāng)剪切機構(gòu)經(jīng)過一段時間使用后，剪刃各處會出現(xiàn)不同程度的磨損，這樣會造成剪切出來的切面不平整，出現(xiàn)更多的切面毛刺，同時出現(xiàn)相當(dāng)大的拉伸與擠壓形變，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。

（2）焊接質(zhì)量外界因素的影響

除了焊機剪切機構(gòu)本身會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響之外，外界因素也是一個很重要的因素，帶鋼本身問題是一個非常重要的外界因素，第一個是帶鋼材質(zhì)問題，焊機焊接的帶鋼硬度跨度很大，有硬度很強但韌性很差的帶鋼，比如DP8980，也有很軟但韌性很強的帶鋼，比如DC04，這兩種類型大帶鋼在剪切時都會影響到焊接質(zhì)量，太硬的帶鋼剪切時帶鋼的切面會產(chǎn)生很多毛刺，太軟的帶鋼剪切時形變量比較大，尤其是在對接軟帶鋼與硬帶鋼時，焊接效果會很差，往往會多次重焊；第二個是大綱板型的問題，板型是一個很大的的影響因素，厚帶鋼的板型往往會出現(xiàn)邊浪，薄帶鋼特別容易出現(xiàn)邊部褶皺和邊浪，當(dāng)剪切板型不好的帶鋼時，剪切斷面會出現(xiàn)不平整的情況，變形情況也會很嚴(yán)重，嚴(yán)重影響剪切質(zhì)量，同時對剪刃磨損也很大。

4 影響因素的預(yù)防與提高

通過上述的討論，我們基本了解了一些影響剪切質(zhì)量的主要因素，由于焊機在焊接時需要將帶頭和帶尾對接形成焊接間隙，焊接質(zhì)量不好，會嚴(yán)重影響對接間隙的精度，從而影響焊接質(zhì)量，所以在生產(chǎn)中我們需要提前檢查并預(yù)防剪切質(zhì)量差的問題，通過在生產(chǎn)中長期的觀察與總結(jié)，我們主要積累了以下幾個辦法來預(yù)防剪切質(zhì)量差的問題。

（1）剪切機構(gòu)的維護(hù)

針對剪切質(zhì)量的問題，我們首先對剪切機構(gòu)進(jìn)行定期更換，由于剪切機構(gòu)有磨損周期，我們要根據(jù)磨損周期來更換剪切機構(gòu)，更換剪切機構(gòu)時要保證剪切間隙在要求范圍內(nèi)，同時保證剪切機構(gòu)的平行度，保證焊機剪切機構(gòu)的精度。在生產(chǎn)期間由于多次剪切，剪刃便不會出現(xiàn)毛刺，所以為了提高堅韌的鋒利程度，定期用油石對減熱進(jìn)行打磨，同時對剪切機構(gòu)的驅(qū)動速度進(jìn)行調(diào)整，在保證性能的情況下，將剪切速度調(diào)快一點，既保證剪切效率也保證剪切效果。

（2）版型的問題的預(yù)防

通過長期的觀察摸索，帶鋼板型是一個影響剪切質(zhì)量非常大的因素，我們?yōu)榱祟A(yù)防板型問題首先在穿帶之前，將帶頭和帶尾進(jìn)行剪切，將板型不好的地方切掉，然后通過矯直機將帶頭帶尾的版型進(jìn)行平整，保證版型的平整度。

（3）二次剪切的應(yīng)用

除了對剪切機構(gòu)和版型進(jìn)行調(diào)整后，當(dāng)剪切比較厚的帶鋼時，切面容易產(chǎn)生很多毛刺，并且變形比較大，尤其是在剪切高強鋼時，情況更為明顯，為了避免此種情況的發(fā)生，我們將二次剪切投入使用，二次剪切顧名思義連續(xù)剪切兩次，第一次將帶頭帶尾邊部切掉，第二次剪切目的是修邊，將帶頭帶尾的毛刺和變形處進(jìn)行修理，保證切面的平整度，這樣，焊接效果會得到明顯改善。

5 結(jié)語

通過以上討論我們了解了一些剪切質(zhì)量問題對焊縫影響的情況，同時提出一些對剪切質(zhì)量的維護(hù)和改進(jìn)辦法，每臺焊機的情況和面對的剪切對象不同，所以我們需要依托這些辦法你經(jīng)過生產(chǎn)中長期的觀察進(jìn)行有針對性的改進(jìn)，才能使焊縫質(zhì)量得到很好的提高，為公司創(chuàng)造效益。

[1]楊先勛.剪切對焊機的應(yīng)用[J].焊管,1994(05):28-30+63.

[2]李志剛.1200mm-2剪切-閃光對焊機控制系統(tǒng)設(shè)計與控制算法的研究[D].河北工業(yè)大學(xué),2007.