闪光焊机工艺流程刮削系统的参数计算

钢品种开发与质量控制学术交流会闪光焊机工艺流程刮削系统的参数计算徐祥来,,郭士忠,,张丽华唐山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂，河北唐山063009摘要：介绍了唐钢冷轧薄板厂使用的NMW—C1375FS闪光焊机的工艺原理以及工艺过程，刮削系统的参数计算，重点对刮削系统的参数计算进行了讲解。关键词：NMW—C1375FS闪光焊机工艺过程刮削系统参数计算TheProcessandTrimmingSystemParameterCalculationofFlashButtWelderXUXiang-lai,,GUOShi-zhong,,ZHANGLi-huaStripColdRollingPlant,TangshanIron&SteelCo.Ltd.,Tangshan063009,Hebei,ChinaAbstract:ThephilosophyandprocessofNMW—C1375FSflashbuttwelder,usedinStripColdRollingPlant,TangshanIron&SteelCo.Ltd.,isintroducedaswellasthetrimmingsystemparametercalculation.Thedetailofthetrimmingsystemparametercalculationisfocusedinthisthesis.Keywords:NMW—C1375FSflashbuttwelder;trimmingsystem;parametercalculation1．1前言目前唐钢冷轧厂酸轧机组使用的是三菱电气公司制造的NMW—C1375FS闪光焊机，这种高性能的闪光焊机采用了最新的技术，它不仅满足我厂对焊接质量的要求还有效减少焊接时间和降低劳动强度，在冷轧厂的生产中起着举足轻重的作用,形成酸轧联合机组，实现连续生产，可年产140万吨以上冷轧产品。2三菱电气公司的NMW—C1375FS闪光焊机工作原理概述[1]闪光焊机是电阻焊的一种，又叫做火花焊。它利用带钢本身的固有电阻和带钢端面电阻，当通电流时，引起金属的加热和烧化。端面被熔化时，发出强烈的火花。然后中断电流，给予大顶锻力，带钢两端部在高压下被锻接连接在一起。闪光焊工艺过程主要为2．1闪光阶段闪光阶段指是接通电源使两焊件端面轻微接触，对口间将形成许多具有很大电阻的小触点，在很大电流密度的加热下，瞬间熔化而形成连接对口两端面的液体过梁，并产生过梁爆破，出现闪光。2．2顶锻阶段顶锻是指在闪光阶段后期，在端面上形成液体金属层，为排除氧化物和过热金属提供了有利条件，此时对焊件施加顶锻力，使烧化端面紧密接触，并使其实现优质结合所必须的操作。顶锻必须满足两个条件:要有足够大的顶锻速度，以排除氧化物和液态金属:要有足够大的顶锻力，以便使接头产生应有的塑性变形。其分为带电顶锻和无电顶锻两种。2．3保压和刮削阶段在闪光顶锻完毕，保持一定压力，使得焊件保持良好的连接状态，不易于变形;刮削阶段指焊件还在塑性的情况下，将多余的焊瘤推掉。这两个阶段对形成优质的焊接接头是非常有用的，是对焊操作不可缺少的钢品种开发与质量控制学术交流会环节。3刮削阶段的刮削系统设置3．1刮削阶段的刮削系统NMW—C1375FS闪光焊机的焊缝清理是在焊接完成得同一位立即进行高压切割，刮削系统采用无级位高调节，以确保规格不同的带钢在完成顶锻之后，刮削刀去除焊接时产生的毛刺以使钢带达到要求的准确度和类型；因此在刮削刀的上下两侧各有三个刀刃。刀杆可以沿确定的水平空间移动到在固定基架上的钢带基面。在低温刮削时要小心刀具可能折断。刮削系统由3个刀具组成。提供了可调节高度的刮削设备[2]。刮削器传动动力：117，600N（12，000kgf）9.81MPa3．2刮削刀位置设定用前一带钢（出口侧）的厚度TL作为参考，与后一带钢TT的厚度差(TL-TT)的一半来调整刮削刀的行程.因为刮削刀和出口夹具是连接在一起的，当出口夹具打开和关闭时，刮削刀跟着一起上下运动。当带钢被夹紧时，如果出口带钢和刮削刀在同一水平面，将被认为是刮削刀的原始位。刮削刀的位置由以下过程确定.如果刮削的校正值通过自动操作台VDT设定，它将作为偏移量被加上。（如果加上的值超出设定范围，它将自动加上机械行程的上下极限值。）3．21刀尖位置设定RegisterR605β0＝X.XXXmm低于刮削行程的设定值RegisterR606β1＝X.XXXmm低于刮削行程的设定值RegisterR601γ＝X.XXmm刮削深度极限值RegisterR602KT＝X.XXmm上刀刚度补偿值RegisterR603KB＝X.XXmm下刀刚度补偿值START-γD-γ=D00=D=γDγKT+β+D+γKB+β+D+γKT+βKB+βKT+β+DKB+β+DKT+β+γKB+β+γ上刀位置Tt下刀位置TbYNNNYYY钢品种开发与质量控制学术交流会D＝(TL-TT)/2TL:前一带钢厚度TT:后一带钢厚度低于刮削行程β1的解释β1=根据带钢厚度确定的刮削刀行程的补偿值(β2)+根据带钢厚度确定的刮削刀行程的补偿值(β3)当刮削刀偏移为“ON”,β2β3从工艺设计数据表中取值。低于刮削刀行程(β)的公式定义如下β=β0+β1=β0+β2+β3（2）带钢的厚度差（D）与刮削刀的位置(Tt,Tb)比较(假设γ=0.3)(3)带钢厚度差(D)vs刮削行程(Incaseofγ=0.3)A刮削刀行程刮削刀行程―＋0＋―0(浅)(深)(深)(浅)下刮削刀位置:Tb上刮削刀位置:Tt上刀零位置以前一带钢的上表面为基准.下刀零位置以前一带钢的下表面为基准.前一带钢后一带钢0.3mmExample：D=-0.4mm,β=0,γ=0.3+－－+0.3mmTt=-0.1mmTb=-0.1mm带头带尾Trimmerbitposition(Tt,Tb)0.40.30.20.1-0.1-0.2-0.3-0.40.10.20.30.4γγTL-TT2=Dβ=+β=0β=--0.5带头带尾0.4mmExample：D=0.4mm,β=0,γ=0.30.4mmTt=0.3mmTb=0.3mmTrimmerbittrimmingstroke0.40.30.20.1-0.1-0.2-0.3-0.40.10.20.30.4γγTL-TT2=Dβ0＋―钢品种开发与质量控制学术交流会例如:如果β=0.0,γ=0.3,KT=0D=0.2mm,上刮削刀的位置Tt向深刮削方向移动0.2mm(=KT+β+D=0.0+0.0+0.2)因为它的关系满足0≦D≦γ.此种情况下刮削刀的行程为0.2mm.3．23刮削刀横向调整在焊接的时候，因为移动机架向固定机架移动，焊缝也就沿着电极的中心向出口侧移动。根据带钢的厚度和宽度，入出口伸出量和顶锻量是不同的，所以实际焊缝与电极之间的中心的偏移也是不同的。3．21机械机构有三个移动点。入口－中间（准备）－出口3．22焊缝的偏移量闪光长度和顶锻长度由顶锻量决定。带钢的消耗量是“闪光长度＋顶端长度-1mm”的一半。消耗长度(2δ1)+前后带钢伸出量的距离(1mm)=焊接时移动机架移动的距离(=顶端量)δ1=顶端量/2–0.5因此，焊机中心与焊缝δ之间的差用下面的公式计算：δ=δ1–7.5=顶端量/2–83．33补偿值和计算移动位置(K)如果前后带钢的厚度不同，焊缝相对于相同厚度的带钢要有向前或向后的偏移。因此，补偿值应当加上移动值(δ)。补偿值(δ)根据“|前一带钢厚度–后一带钢厚度|的值，从工艺数据表中选择。计算移动位置(K)K=δ+ζ刮削刀刀座斜楔调整高度的液压缸.(grade=1/30stroke=48)横移液压缸(grade=1/25stroke=100)81.52.00.5：消耗长度电极中心＋－焊机中心δ1Initialgaplength(设定值:1mm)0.5入口横移位出口横移位中间横移位δ钢品种开发与质量控制学术交流会刮削刀移动位置设定如下入口位置：K-0.5中间（临时）位：-0.5=K1.5出口位置：1.5=K4结束语研究刮削系统的参数方法设置，使技术人员对刮削系统的有更深入了解。良好的调节刮削系统能提高焊缝刮削效果，可防止刮削不好所引起的断带，并提高刮削刀的寿命。参考文献1中国机械工程学会焊接学会.第二版.焊接手册.第一卷.焊接方法与设备[M].北京:机械工业出版社，2001.2唐钢NMW—C1375FS闪光焊机操作手册