鍍鋅生產線電阻縫焊機常見故障分析

鄭玉福

（濟鋼集團有限公司彩板廠，山東 濟南 250101）

鍍鋅生產線電阻縫焊機常見故障分析

鄭玉福

（濟鋼集團有限公司彩板廠，山東 濟南 250101）

電阻縫焊機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，對此采用定期標定剪刃間隙、檢查出入夾鉗位置、支座下增加調整墊片等措施；對焊接過程中出現的碾壓輪碾壓效果不佳、焊縫驅動側開裂、虛焊和焊縫超厚等故障，采取適當增加搭接量、清除油污、鐵屑等措施；定期檢查緊固位置傳感器和限位塊，確保限位信號的穩定性。

電阻縫焊機；焊接原理；焊縫

濟鋼彩板廠鍍鋅生產線電阻縫焊機為窄搭接焊縫型式，焊接速度快、焊縫質量好，確保了生產線連續穩定生產。為更好地對焊機設備進行操作和維護，在焊機原理和結構進行分析的基礎上，對操作維護過程中出現的問題進行了探討。

1 電阻縫焊機簡介

窄搭接焊機主要技術參數：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；焊接強度相當于100％退火鋼帶強度，焊縫厚度為鋼帶最大厚度的10％；夾鉗力0.5 MPa。

窄搭接縫焊機主要由焊機本體、焊機托架裝置、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、對中裝置、出入口平臺及挑套裝置、電氣裝置、自動控制調節裝置、氣動液壓潤滑及冷卻水系統等組成。當一個鋼卷即將運行完畢時，帶尾停留在焊機中部，出口夾鉗夾住帶尾，下一個鋼卷的帶頭經過對中裝置送到焊機中部，用入口夾鉗夾住。入口挑套輥將下一個鋼卷帶頭挑起形成一個小活套，將上一卷帶尾及下一卷帶頭同時進行剪切并沖孔，出口夾鉗向上翹起一個小角度，入口夾鉗將下一卷帶頭向焊機平移一點距離，同時自動對中[1]。出口夾鉗恢復原位，帶頭與帶尾進行搭接，焊輪沿搭接處滾動進行焊接，再由碾壓輪將焊接后的焊縫壓平，焊輪及碾壓輪抬起并復位，入口及出口夾鉗打開，鋼帶被送入沖邊剪，整個剪切、沖孔、焊接、碾壓等過程（CQ級1.2×1 250 mm2）可在25 s內完成。

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，但考慮到帶鋼規格的切換，為滿足生產需要，根據主要原料規格0.28～1.4 mm，實際剪刃間隙控制在0.025～0.030 mm，基本能滿足生產的需要。由于下剪支座側面滑塊的磨損造成位置精度不夠，剪刃間隙無法保證，所以，必須保證側滑板的潤滑良好，減少磨損，并定期標定剪刃間隙。

2）夾鉗剪切位置不正確，造成鋼帶褶皺或剪切效果不好。設計剪切高度在鋼帶運行線上方57 mm位置，即上剪的剪刃位置。實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，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，并通過調整關節軸承旋入。

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％，同樣使下剪刃產生傾斜，保證良好的剪切效果。正常剪刃傳動側重疊量控制在0.75±0.3 mm，對應操作側重疊量已達到8.41～7.81 mm。所以如果傳動側重疊量過大，則造成操作側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整墊片，傳動側重疊量控制在0.75±0.3 mm范圍內。

2.2 焊接常見問題及處理

1）焊接位的標定檢查。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定值，由于焊接位不準確造成。入口、出口夾鉗焊接位在上剪刃下50.8 mm，可以調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寬度方向上是否水平；并驅動焊機小車從操作側行走到傳動側，觀察上焊輪最低母線處是否和鋼帶平面相切，并根據運行情況將上焊輪調整到相切位置。

2）焊接后碾壓輪碾壓效果不佳。檢查標定上碾壓輪位置是否正確，標定方法：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，驅動焊機小車從操作側行走到傳動側，并通過調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）焊縫驅動側開裂。操作側焊縫搭接良好，但焊接到驅動側時，出現搭接量變小，甚至焊縫開裂現象。分析：焊接過程中，焊點附近鋼帶組織溫度升高，產生很大的熱膨脹，因操作側鋼帶已焊好，不會產生開裂，所以膨脹的結果是使未焊接的驅動側部分相互分開。對策：適當增加搭接量，即使熱膨脹使驅動側搭接量減少，但仍能保證一定的搭接量；增加夾板氣壓，使鋼帶在夾板內不產生滑動，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；將搭接量調整裝置的中間連桿機構改為齒套可分離式，調整時比設定搭接量稍大，然后齒套脫開將操作側搭接量單獨調為設定量，相當于增加操作側搭接量，補償膨脹滑移量。

4）焊接中出現“炸火”[2]。焊接過程中，熔核四周的塑性環熔化，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，還使液態鋼粘到焊輪，使焊輪局部熔化、粘渣、燒傷，無法繼續使用。分析：產生炸火主要因為在垂直方向上熱量分布不合理，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，使本來應該形成塑性環的金屬發生熔化，熔核的液態鋼缺少了保護作用。對策：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，可以根據所出現的具體情況采取相應措施。

5）出現虛焊和焊縫超厚。分析：虛焊的實質是焊接時焊縫結合面的溫度太低，熔核尺寸太小甚至未達到熔化的程度，只是達到了塑性狀態，經過碾壓作用以后勉強結合在一起，表面看焊好了，實際上未能完全融合。對策：檢查焊縫結合面有無銹蝕、油污等雜質，或凹凸不平接觸不良；產品規格切換后，檢查電流設定是否符合工藝規定；檢查焊輪壓力是否合理。

2.3 限位信號不到位引起焊機不動作

焊機整個焊接流程使用了24個位置傳感器控制流程的關鍵節點，防止誤動作及帶來的設備損壞。運行中先后出現過夾嵌夾緊信號，沖孔裝置抬落信號及入口對中夾緊信號不到位導致焊機不動作的情況，檢查發現都是限位松動造成的。所以，必須定期檢查緊固位置傳感器和限位塊，確保限位信號的穩定性。

3 結語

根據電阻縫窄搭接焊機運行的實際情況，通過不斷研究和摸索，形成了一整套標準的操作和檢修維護規程，通過精心操作和定期的參數標定維護，保證了焊機的正常使用和鍍鋅線的連續穩定生產，未出現因為焊縫質量不過關造成的斷帶事故。

[1]李九嶺.帶鋼連續熱鍍鋅[M].北京：冶金工業出版社，1995.

[2]許秀飛.帶鋼熱鍍鋅技術[M].北京：化學工業出版社，2002.

TG438.2

B

1004-4620（2011）04-0074-02

2011-04-13

鄭玉福，男，1980年生，2005年畢業于煙臺大學機械設計制造及其自動化專業。現為濟鋼彩板廠助理工程師，從事熱鍍鋅生產線的設備管理維護工作。