淺談剪切質量對焊縫的影響

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

2 焊機剪切機構的簡介

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，上剪刀為從驅動側到操作側向上傾斜的斜面，下剪刀為平面，剪切時從驅動側到操作側將帶鋼切開，為了提高剪切效果，雙切剪的兩個剪切線不是平行的，呈八字形從驅動側向操作側向內延展，剪切下來的廢料通過剪切廢料皮帶將傳送出去。

圖1 剪切機構示意圖

3 影響剪切質量的因素

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

（1）焊機剪切機構的影響

剪切機構調整的是否合適直接影響焊接質量，一方面剪切機構主要會影響剪切形變的情況。焊機剪切機構分為上剪和下剪，在剪切時上剪和下剪之間存在剪切間隙，當剪切間隙太小時，剪切時對剪刃的磨損會很大，而且會出現擠壓形變，對帶鋼切面會造成影響，當剪切間隙太大時，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生比較大的拉伸形變，嚴重時會出現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變化，往往造成焊縫不合格。此外焊機剪切機構是通過液壓缸驅動的，液壓缸的驅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，端部變形會很嚴重，致使焊接質量出現問題；另一方面焊機的剪切機構在剪切時，在剪切方向會出現順向毛刺，毛刺過大會直接影響焊接間隙精度，致使焊接時出現毛刺。并且當剪切機構經過一段時間使用后，剪刃各處會出現不同程度的磨損，這樣會造成剪切出來的切面不平整，出現更多的切面毛刺，同時出現相當大的拉伸與擠壓形變，嚴重影響焊縫質量。

（2）焊接質量外界因素的影響

除了焊機剪切機構本身會對焊接質量產生很大的影響之外，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量，太硬的帶鋼剪切時帶鋼的切面會產生很多毛刺，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邊浪，薄帶鋼特別容易出現邊部褶皺和邊浪，當剪切板型不好的帶鋼時，剪切斷面會出現不平整的情況，變形情況也會很嚴重，嚴重影響剪切質量，同時對剪刃磨損也很大。

4 影響因素的預防與提高

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，焊接質量不好，會嚴重影響對接間隙的精度，從而影響焊接質量，所以在生產中我們需要提前檢查并預防剪切質量差的問題，通過在生產中長期的觀察與總結，我們主要積累了以下幾個辦法來預防剪切質量差的問題。

（1）剪切機構的維護

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

（2）版型的問題的預防

通過長期的觀察摸索，帶鋼板型是一個影響剪切質量非常大的因素，我們為了預防板型問題首先在穿帶之前，將帶頭和帶尾進行剪切，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行平整，保證版型的平整度。

（3）二次剪切的應用

除了對剪切機構和版型進行調整后，當剪切比較厚的帶鋼時，切面容易產生很多毛刺，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生，我們將二次剪切投入使用，二次剪切顧名思義連續剪切兩次，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 結語

通過以上討論我們了解了一些剪切質量問題對焊縫影響的情況，同時提出一些對剪切質量的維護和改進辦法，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過生產中長期的觀察進行有針對性的改進，才能使焊縫質量得到很好的提高，為公司創造效益。

[1]楊先勛.剪切對焊機的應用[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設計與控制算法的研究[D].河北工業大學,2007.