窄搭接电阻焊机在连续退火机组上的应用

2013-08-02中冶京诚工程技术有限公司北京100176朱爱辉刘明炜

金属加工(热加工) 2013年10期

关键词：焊机入口碾压

中冶京诚工程技术有限公司（北京 100176）朱爱辉吕爽刘明炜

1.概述

对于连续退火机组，焊机的作用是将前后带钢进行连接保证机组连续稳定的运行。连续退火机组由于生产节奏快、炉内道次多以及停机损失巨大等特点，因而要求操作人员必须熟练掌握焊机的特性，确保100%的焊接成功率，避免使焊机成为连续退火机组的生产瓶颈。

某冷轧厂连续退火机组的焊机采用进口的NASTOA窄搭接电阻焊机。该焊机具有焊接工艺先进、焊缝质量可靠、性能稳定等特点，能够满足连续退火机组的生产要求。

2.焊机结构及功能

焊机为滚压缝焊型，能快速完成两卷带钢头、尾间的缝焊过程。焊机条件可由图形界面设定，采用直流电滚压缝焊工艺。整个焊机设备组成如图1所示。

图1 焊机设备组成

焊机主要附属装置如下：

（1）焊接主机焊接主机的基础框架为C型，此C型焊接车架用以支撑双切剪、冲孔装置、焊接头、焊接变压－整流器及辗压辊等装置。

第一，双切剪：可同时剪切两卷带钢头尾部，以保证头尾部对齐。两刀片的移动支架都固定在焊机整体C型框架上，依靠气缸驱动升/降。

第二，冲孔装置：冲孔器共有两个，安装在上刀片的中央。双切剪剪切的同时，在焊缝后退约90mm的带钢宽度方向上冲两个φ15mm的圆孔，以在机组运行过程中探测焊缝用。

第三，焊接头：上、下焊接头组件安装在C型焊接架前部，焊接时直接滚压接头，通过高压大熔融电流作用于上下焊头使带钢重叠处熔结。

上、下焊轮工作一段时间后会磨损，焊轮的高度就需调整。下焊轮高度可自动上下校准到下夹紧装置水平面，以补偿焊轮的磨损值，并由激光来检测补偿值大小，上焊轮上升及下降由气缸驱动。

第四，焊接变压－整流器：装置由晶闸管开关控制，提供恒定的焊接电流，为了防止过热现象发生，在其内部有一冷却循环系统。

第五，辗压辊：安装于焊轮的后面，用来辗压焊缝用，辗压力由电动机调整。

（2）挑套装置及入口横向对中平台入口活套的形成是通过焊接主机前挑套辊的启升来实现的，入口活套的功能是在焊接时以便于入/出口夹紧装置的自由移动和对中，挑套辊的升降由气缸控制。

入口横向对中平台装置置于焊接主机与入口活套之间，该装置由两部分组成：带钢对中检测装置和可调速度、扭矩的电动机。其基本原理是利用荧光灯发出的光，并根据摄像头接收光强大小来判定前后带钢的对中情况。其中放光器置于带钢一端，接光器置于带钢另一端。由放光器发出的光源除被带钢遮挡的一部分外，其余从带钢两边缘透过，由接光器接收。通过两边缘的光强差判定带钢中心与机组中心的差距。当前、后行带钢中心与机组中心的差值相等时，则说明前、后行带钢中心已对齐。力矩电动机正是通过调整带钢中心线的位置完成前后行带钢对中的，具体操作是通过AC伺服电动机驱动入口夹紧装置沿垂直于机组的方向运动来实现。

（3）入口及出口夹紧装置焊机的入口和出口都装有梁式夹紧装置。入口夹紧装置采用液压缸动作，通过入口夹紧装置的运动实现前后带钢的搭接及宽度对中、搭接补偿，夹紧装置的钳口采用不会磁化的可更换材料，其中上夹紧装置带有聚氨酯防滑板。

出口夹紧装置与入口夹紧装置类似，摆动结构用于将带尾与后行带头搭接，为避免前后带钢的头尾相碰，当入口夹紧装置为了形成搭接而向前移动时，出口夹紧装置将倾斜先行带钢。当前后带钢的头、尾重叠后，出口夹紧装置压下，前行带尾压在后行带头上，从而搭接完成。

（4）出口横向对中平台结构及原理与入口基本相同。

3.焊接流程

C型架小车停在原始位→带头带尾进入剪切区（机组完成）→入、出口挑套对中→入、出口夹紧装置夹紧带钢 →剪切带头带尾→带尾仰卷、带头前进实现搭接→C型架小车移动实现焊接至完成→入、出口夹紧装置上升松开带钢→带钢运行→C型架小车回原位。

4.焊接原理

其原理就是利用大电流（直流电流）通过上电极传到带钢再到下电极，对两带钢头尾加热熔融，最后经过碾压完成焊接。焊接时有三对轮子作用：焊轮、碾压轮和刷轮。刷轮只是在焊接过渡材打磨氧化膜时才使用，以防止焊接不良发生断带。焊轮、碾压轮焊接时用，分别起到熔融钢带和碾压平整作用。三对轮子均由气缸控制升降，移动是靠整个C型框架在电动机作用下完成的。