NMW 闪光对焊在硅钢及DC04 焊接中的应用

徐飞飞，庞 建，王 成

（马钢股份有限公司冷轧总厂，安徽 马鞍山 243000）

随着冷轧产品结构的扩展，质量的高标准和严要求，对焊机的焊接性能也要求越高。虽然现在激光焊机已是冷连轧的主流焊接设备，但闪光焊机由其热效率高，在厚规格碳钢焊接方面质量稳定，同时也能满足部分硅钢1300、800、600 及DC04 的焊接要求。现就电工钢和DC04 焊接过程中常出现的问题进行分析，从设备、工艺的方面进行改进来保证焊接质量的稳定。

1 NMW1250 闪光焊机焊接原理简介

NMW1250 闪光焊机的整个焊接过程大致分为闪光过程（前期闪光和后期闪光）和顶锻过程。

图1 闪光焊接过程

焊接动作见图1，其包含（1）焊接前的状态（带钢对接状态），焊接的带钢端部相互之间仅需离开一点（要保证初始的间隙值G），固定机架和移动机架的电极分别夹紧。（2）电极之间施加电压，移动机架缓慢前进。（3）闪光过程：（前期闪光电压高/后期闪光电压低） 根据该过程，带钢端部仅有一点接触时，断路电流集中从该接触部分中流过，在局部短路电流流过时，会造成局部发热，在发热融化的瞬间产生飞溅即为所说的闪光（火花）。因闪光的发生，接触部分被断开，移动机架继续向前移动，进行下一个部分接触。从带钢端面产生不间断的闪光，结合部分也逐渐地被加热。（4）顶锻过程：该状态发生时，带钢端面的氧化膜和其它杂质也已被净化；而且是在高温状态下，快速地进行顶锻。（5）焊接完成：焊接电流断路。顶锻时，带钢相互间完全接触，有短路的大电流流过，一定时间后顶锻电流关断，焊接完成。

2 硅钢焊接常见问题分析及解决方法

1300、800、600 产品随着含SI 量的增多焊接难度越大，常出现的不良有：虚焊、夹杂、裂纹。

根据焊接过程常出现曲线图2，可以看出影响硅钢焊接因素有：（1）两侧初始间隙相差大，顶锻缸存在不同步现象；（2）在顶锻过程顶锻时间过长；（3）焊接电流不均匀。

图2 焊接不良曲线

通过对曲线分析：（1）焊接前的初始间隙的偏差越小越好；（2）关于顶锻项顶锻过程要快速、强力地进行：1：希望顶锻的速度能到达50 mm/sec；（3）单位顶锻力能达到6.0 kg/cm2。顶锻过程要达到的效果是被焊接的材料应该全面地，密实地按合起来：而且，焊接区的温度在材料的再结晶温度以下时进行加压、变形，焊接区、热影响区的过热组织得以细化，可以改善机械性能。（4） 顶锻电流使得被焊材料的对接面全面的融化，在接合面存在的氧化物等也被融化，并被分散、细化。

设备方面：（1） 针对以上机械方面应保证电极的修磨精度，保证焊接电流的均匀性，电极的修磨不仅要保证直线度同时焊机区域的平面度更重要；电极二次接触触头需性能良好。（2）检查钢是否有卡阻及液压阀的控制。

工艺方面：（1）顶锻长度（相对于同等规格的碳钢）适当增加保证了焊接氧化物能彻底挤出，焊接过程使用滴油焊接能防止材料焊接的快速氧化，同时焊后退火能使硅钢焊接后的组织部硬化。（2）硅钢受热的难溶性，在闪光阶段闪光点难以建立，适当增大焊接电流有利于焊接过程的顺利进行。

3 DC04 焊接常见问题分析及解决方法

DC04 是深冲压用钢，具有较大的延展性，适用于制造深冲压成形及加工复杂的零部件，但由于含碳量低，带钢硬度低易变形，在旋转剪切过程中带钢端部易变形，在焊接过程中电流加热不均，焊接效果差。

图3 DC04 焊接常见的曲线不良

通过图3 可以看出，（1） 焊接初始间隙过小易造成电流过大的短路报警；（2） 顶锻缸的位置反馈异常；（3）焊接曲线非二次曲线，且顶锻过程已消失。

从设备方面：（1）针对初始间隙偏小，调整顶锻缸的的旋转叉头；（2）电位计的输出异常，检查或更换电位计同时检查绝缘是否异常；（3）电气对伺服阀的流量控制及反馈出现异常，检查电气放大板及伺服阀状况；4、同时应保证旋转剪剪切的质量（确保在剪刃装配在精度要求的范围内），且对旋转剪剪刃进行润滑会减小剪刃与带钢的摩擦，能有效减小剪切后带钢的变形。

工艺方面：（1）在顶锻过程中常出现顶锻长度过长导致带钢头尾硬性接触，顶锻长度设定值（相对于同等规格普碳钢）需适当减小；（2）闪光阶段的电流值适当减小。

4 总 结

（1）在实际生产中针对600、800、1300 硅钢产品初始间隙应在给定范围的下限即1.0 mm 左右，设定焊接电流相对于同规格普碳钢应适当增大，且滴油退火焊接模式需投入。

（2）在DC04 的生产中，初始间隙相对于同规格碳钢应偏大，顶锻长度适当减小，焊接电流适当减小。

5 结 语

在日常维护中增加电极的压感试验以保证电极的整体平面度；剪刃装配的精度（端面跳动及圆跳）在要求的范围内，剪刃间隙保证在20～25 丝；焊接质量有异常时一般会显示在焊接曲线上有显示，需关注焊接曲线。以上仅为NMW 闪光焊机在实际焊机生产过程中的一些参考意见，具体的还需要从微观方面对焊缝组织进行分析，以便于更全面的了解在各种具体参数下的焊缝质量，从而得到更进一步的焊接优化。