镀锌生产线电阻缝焊机常见故障分析

2011-04-14郑玉福

山东冶金 2011年4期

关键词：剪刃夹钳焊机

郑玉福

（济钢集团有限公司彩板厂，山东济南 250101）

镀锌生产线电阻缝焊机常见故障分析

郑玉福

（济钢集团有限公司彩板厂，山东济南 250101）

电阻缝焊机剪切常见故障有剪切不断、夹钳剪切位置不正确、上下剪刃重叠量过大，对此采用定期标定剪刃间隙、检查出入夹钳位置、支座下增加调整垫片等措施；对焊接过程中出现的碾压轮碾压效果不佳、焊缝驱动侧开裂、虚焊和焊缝超厚等故障，采取适当增加搭接量、清除油污、铁屑等措施；定期检查紧固位置传感器和限位块，确保限位信号的稳定性。

电阻缝焊机；焊接原理；焊缝

济钢彩板厂镀锌生产线电阻缝焊机为窄搭接焊缝型式，焊接速度快、焊缝质量好，确保了生产线连续稳定生产。为更好地对焊机设备进行操作和维护，在焊机原理和结构进行分析的基础上，对操作维护过程中出现的问题进行了探讨。

1 电阻缝焊机简介

窄搭接焊机主要技术参数：焊接变压器，交流250 kVA暂载率50％，单向电压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，搭接范围0～6 mm；焊轮材料为Cu-Cr-Ni合金，焊轮直径φ305～φ265 mm，厚度12.5 mm；焊接强度相当于100％退火钢带强度，焊缝厚度为钢带最大厚度的10％；夹钳力0.5 MPa。

窄搭接缝焊机主要由焊机本体、焊机托架装置、上切式剪切装置、入口夹钳、冲孔装置、碾压装置、焊轮修磨装置、出口夹钳、对中装置、出入口平台及挑套装置、电气装置、自动控制调节装置、气动液压润滑及冷却水系统等组成。当一个钢卷即将运行完毕时，带尾停留在焊机中部，出口夹钳夹住带尾，下一个钢卷的带头经过对中装置送到焊机中部，用入口夹钳夹住。入口挑套辊将下一个钢卷带头挑起形成一个小活套，将上一卷带尾及下一卷带头同时进行剪切并冲孔，出口夹钳向上翘起一个小角度，入口夹钳将下一卷带头向焊机平移一点距离，同时自动对中[1]。出口夹钳恢复原位，带头与带尾进行搭接，焊轮沿搭接处滚动进行焊接，再由碾压轮将焊接后的焊缝压平，焊轮及碾压轮抬起并复位，入口及出口夹钳打开，钢带被送入冲边剪，整个剪切、冲孔、焊接、碾压等过程（CQ级1.2×1 250 mm2）可在25 s内完成。

2 常见故障诊断及解决措施

2.1 剪切常见问题及处理

1）上下剪刃间隙控制不合适，造成剪切不断。一般剪刃间隙控制在钢带厚度的5％左右，但考虑到带钢规格的切换，为满足生产需要，根据主要原料规格0.28～1.4 mm，实际剪刃间隙控制在0.025～0.030 mm，基本能满足生产的需要。由于下剪支座侧面滑块的磨损造成位置精度不够，剪刃间隙无法保证，所以，必须保证侧滑板的润滑良好，减少磨损，并定期标定剪刃间隙。

2）夹钳剪切位置不正确，造成钢带褶皱或剪切效果不好。设计剪切高度在钢带运行线上方57 mm位置，即上剪的剪刃位置。实际剪切位通过汽缸控制，处理方法是把出入口夹钳打到全开状态，并把控制气缸打到剪切位，检查出入夹钳的上夹钳尼龙板是否和上剪刃在同一平面内，并通过调整关节轴承旋入。

3）上下剪刃重叠量过大，引起钢带褶皱。下剪刃支座地面斜面的坡度为0.5％，同样使下剪刃产生倾斜，保证良好的剪切效果。正常剪刃传动侧重叠量控制在0.75±0.3 mm，对应操作侧重叠量已达到8.41～7.81 mm。所以如果传动侧重叠量过大，则造成操作侧出口夹钳位置明显褶痕，甚至影响钢带的搭接量。处理方法，通过在支座下增加调整垫片，传动侧重叠量控制在0.75±0.3 mm范围内。

2.2 焊接常见问题及处理

1）焊接位的标定检查。焊缝前后钢带截面呈上弧型或下弧型，且钢带搭接量小于设定值，由于焊接位不准确造成。入口、出口夹钳焊接位在上剪刃下50.8 mm，可以调整出入口夹钳支架底座契型块控制焊接位高度。通过观察，出入口夹钳在焊接位夹紧钢带以表面是否褶皱判断在整个宽度方向上是否水平；并驱动焊机小车从操作侧行走到传动侧，观察上焊轮最低母线处是否和钢带平面相切，并根据运行情况将上焊轮调整到相切位置。

2）焊接后碾压轮碾压效果不佳。检查标定上碾压轮位置是否正确，标定方法：在焊接位，前后夹钳夹住1.5 mm厚的带钢，并确保夹钳之间的带钢平整，驱动焊机小车从操作侧行走到传动侧，并通过调整上碾压轮底座垫片保证上碾压轮下母线比钢带稍高0.10 mm即可。

3）焊缝驱动侧开裂。操作侧焊缝搭接良好，但焊接到驱动侧时，出现搭接量变小，甚至焊缝开裂现象。分析：焊接过程中，焊点附近钢带组织温度升高，产生很大的热膨胀，因操作侧钢带已焊好，不会产生开裂，所以膨胀的结果是使未焊接的驱动侧部分相互分开。对策：适当增加搭接量，即使热膨胀使驱动侧搭接量减少，但仍能保证一定的搭接量；增加夹板气压，使钢带在夹板内不产生滑动，从而降低搭接量的减少；清除夹板和钢带上的油污、铁屑等杂物；将搭接量调整装置的中间连杆机构改为齿套可分离式，调整时比设定搭接量稍大，然后齿套脱开将操作侧搭接量单独调为设定量，相当于增加操作侧搭接量，补偿膨胀滑移量。

4）焊接中出现“炸火”[2]。焊接过程中，熔核四周的塑性环熔化，在压力作用下喷出，火花四溅，俗称“炸火”。炸火不但使焊缝处基材流失成为空洞，还使液态钢粘到焊轮，使焊轮局部熔化、粘渣、烧伤，无法继续使用。分析：产生炸火主要因为在垂直方向上热量分布不合理，焊轮与钢带之间的接触电阻较大，接近于甚至超过两层钢带之间接触面的电阻，因而焊轮与钢带接触处的热量也较多，使本来应该形成塑性环的金属发生熔化，熔核的液态钢缺少了保护作用。对策：造成焊轮与钢带之间接触电阻增加的因素有钢带表面凹凸不平、接触不良，钢带表面有锈蚀、油污等大电阻层，可以根据所出现的具体情况采取相应措施。

5）出现虚焊和焊缝超厚。分析：虚焊的实质是焊接时焊缝结合面的温度太低，熔核尺寸太小甚至未达到熔化的程度，只是达到了塑性状态，经过碾压作用以后勉强结合在一起，表面看焊好了，实际上未能完全融合。对策：检查焊缝结合面有无锈蚀、油污等杂质，或凹凸不平接触不良；产品规格切换后，检查电流设定是否符合工艺规定；检查焊轮压力是否合理。

2.3 限位信号不到位引起焊机不动作

焊机整个焊接流程使用了24个位置传感器控制流程的关键节点，防止误动作及带来的设备损坏。运行中先后出现过夹嵌夹紧信号，冲孔装置抬落信号及入口对中夹紧信号不到位导致焊机不动作的情况，检查发现都是限位松动造成的。所以，必须定期检查紧固位置传感器和限位块，确保限位信号的稳定性。