影响激光焊机焊缝质量因素的分析与对策20130701详解.ppt

　 影响激光焊机焊缝质量因素的分析与对策 冷轧厂焊机作业区 顾五春 ２０13年7月1日 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 激光焊接技术作为目前发展迅速且最先进的焊接新技术之一，是实现激光工业应用的重要内容。实践证明，采用高功率CO2激光器进行焊接在对焊接速度以及特性工件高要求的场合能获得更好的效益。它具备其它焊接方法无法比拟的优越性，能够显著提高轧制线焊缝可靠性以及降低断带率。 本文主要介绍宝钢冷轧厂2030轧制生产线引进的激光焊机设备，主要针对影响高强钢焊缝质量的几个重要因素进行了分析总结，并得出了解决方案。 1. 引言 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 宝钢冷轧厂2005年年修对C102机组原米巴赫闪光焊机进行了改进，采用德国米巴赫激光焊机。激光源为快速轴流式CO2激光器，激光功率12Kw，可焊接带钢宽度范围900-1890mm，厚度范围1.5-6.3mm的低碳钢，高碳钢，双相钢等多种钢种。焊机机械部分主要由入出口活套、入出口辊道台（包括提升辊）、入出口夹送辊、4台对中装置、入出口夹钳台、焊接小车、剪切单元、月牙剪、废料输送单元、激光源单元、外光路单元、冷却水系统、气动系统、液压系统、加热退火系统、焊缝检测系统及焊接用气体站单元等组成。 2. 设备概况 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 影响焊缝质量的原因非常复杂，不仅仅与焊接过程中的参数及设备状态等有关，还与带钢特征有关。激光焊机在实际应用的五年多时间里，分析总结了影响焊接质量的几个重要因素：（1）双切剪对焊缝的影响；（2）激光焦点位置对焊缝的影响；（3）对接间隙对焊缝的影响；（4）输出镜及外光路透镜对焊缝的影响；（5）保护气体对焊缝的影响；（6）板形对焊缝的影响；（7）材料对焊缝的影响。 3. 影响激光焊机焊缝质量的因素 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 双切剪是激光焊机的关键部件之一，双切剪的修复质量、安装精度将直接影响焊缝质量的好坏，也是决定机组是否能顺利完成产能的关键。高强钢断带是焊机的主要问题，要解决强度等级在50KG级以上高强钢的剪切瓶颈，如图1所示。 3.1 双切剪对焊缝的影响 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 图1 高强钢剪切断面 激光焦点位置偏移会导致焊缝断带的主要原因之一，由于焦点位置的偏移，生产薄料时会出现焊缝上表面气孔及结瘤，如图2所示。 3.2 激光焦点位置对焊缝的影响 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 图 2 焊缝上表面结瘤及气孔 焊缝气孔 焊缝结瘤  带头与带尾的对接间隙也是影响焊缝的主要因素，对接间隙过大，会造成焊缝表面填不满，即在DCDS画面上显示“Underfill”，如图3所示。对接间 隙过小，会使预平整轮和导向轮压不平，导致焊缝搭接或结瘤，如图4所示。 3.3 对接间隙对焊缝的影响 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 图3 焊缝未填满报警 图 4 焊缝搭接或结瘤 3.4 输出镜及外光路透镜对焊缝的影响 输出镜对焊缝质量非常敏感，一旦输出镜老化，输出镜聚焦位置将发生变化，会使焊缝下表面击不穿，从QCDS画面上可显示穿透率低，或在监视画面上看到穿透光很弱，甚至无穿透光。当生产厚料时更加明显，如图5所示。 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 输出镜老化 热态直径＜17mm 新品输出镜 热态直径为21mm 图 5 新老输出镜光膜对照 影响激光焊机焊缝质量的因素与对策 3.5 保护气体对焊缝的影响 激光焊机的保护气体一般为氩气和氦气，C102焊机保护气体选用氦气。激光焊机的保护气体一般为氩气和氦气，C102和C401焊机的保护气体选用氦气。如果保护气体压力过低，会导致焊缝虚焊，从焊缝的形貌可看到上表面结瘤且变粗，下表面未击穿。如图6所示。 影响激光焊机焊缝质量的因