浅谈剪切质量对焊缝的影响

王建东

（河钢股份有限公司唐山分公司信息自动化部 河北 唐山 063000）

1 引言

本文主要针对河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司高强汽车板焊机进行性研究，高强汽车板公司包括五条主生产线，有一条酸轧生产线，一条连退生产线和三条镀锌生产线，生产线主要使用的是MIEBACH公司生产的焊机，通过焊机将产线带钢带头和带尾焊接到一起，实现连续生产，如果焊接质量不合格，往往会造成断带，影响效益，剪切质量是影响焊缝的一个非常重要的因素，焊机剪刃经常会出现剪切效果不佳的情况，下面我们从以下几个方面对剪切质量的影响进行研究。

2 焊机剪切机构的简介

MIEBACH焊机使用的是双切剪，其外形如下图1，双切剪剪切后两切面的距离为120mm，剪切方式为斜切，上剪刀为从驱动侧到操作侧向上倾斜的斜面，下剪刀为平面，剪切时从驱动侧到操作侧将带钢切开，为了提高剪切效果，双切剪的两个剪切线不是平行的，呈八字形从驱动侧向操作侧向内延展，剪切下来的废料通过剪切废料皮带将传送出去。

图1 剪切机构示意图

3 影响剪切质量的因素

对焊机剪切质量的影响因素很多，有焊机剪切机构本身的因素也有外界因素的影响，下面我们分别进行讨论。

（1）焊机剪切机构的影响

剪切机构调整的是否合适直接影响焊接质量，一方面剪切机构主要会影响剪切形变的情况。焊机剪切机构分为上剪和下剪，在剪切时上剪和下剪之间存在剪切间隙，当剪切间隙太小时，剪切时对剪刃的磨损会很大，而且会出现挤压形变，对带钢切面会造成影响，当剪切间隙太大时，剪切时同样会对剪刃造成比较大的磨损，同时会使带钢切面产生比较大的拉伸形变，严重时会出现撕裂情况而不是剪断的，这样会造成带头带尾对接时的对接间隙出现变化，往往造成焊缝不合格。此外焊机剪切机构是通过液压缸驱动的，液压缸的驱动速度也是一个非常重要的影响因素，如果剪切速度太慢会使剪切切面的拉伸形变过大，尤其是当剪切到带钢端部的时候，如果剪切速度过慢，端部变形会很严重，致使焊接质量出现问题；另一方面焊机的剪切机构在剪切时，在剪切方向会出现顺向毛刺，毛刺过大会直接影响焊接间隙精度，致使焊接时出现毛刺。并且当剪切机构经过一段时间使用后，剪刃各处会出现不同程度的磨损，这样会造成剪切出来的切面不平整，出现更多的切面毛刺，同时出现相当大的拉伸与挤压形变，严重影响焊缝质量。

（2）焊接质量外界因素的影响

除了焊机剪切机构本身会对焊接质量产生很大的影响之外，外界因素也是一个很重要的因素，带钢本身问题是一个非常重要的外界因素，第一个是带钢材质问题，焊机焊接的带钢硬度跨度很大，有硬度很强但韧性很差的带钢，比如DP8980，也有很软但韧性很强的带钢，比如DC04，这两种类型大带钢在剪切时都会影响到焊接质量，太硬的带钢剪切时带钢的切面会产生很多毛刺，太软的带钢剪切时形变量比较大，尤其是在对接软带钢与硬带钢时，焊接效果会很差，往往会多次重焊；第二个是大纲板型的问题，板型是一个很大的的影响因素，厚带钢的板型往往会出现边浪，薄带钢特别容易出现边部褶皱和边浪，当剪切板型不好的带钢时，剪切断面会出现不平整的情况，变形情况也会很严重，严重影响剪切质量，同时对剪刃磨损也很大。

4 影响因素的预防与提高

通过上述的讨论，我们基本了解了一些影响剪切质量的主要因素，由于焊机在焊接时需要将带头和带尾对接形成焊接间隙，焊接质量不好，会严重影响对接间隙的精度，从而影响焊接质量，所以在生产中我们需要提前检查并预防剪切质量差的问题，通过在生产中长期的观察与总结，我们主要积累了以下几个办法来预防剪切质量差的问题。

（1）剪切机构的维护

针对剪切质量的问题，我们首先对剪切机构进行定期更换，由于剪切机构有磨损周期，我们要根据磨损周期来更换剪切机构，更换剪切机构时要保证剪切间隙在要求范围内，同时保证剪切机构的平行度，保证焊机剪切机构的精度。在生产期间由于多次剪切，剪刃便不会出现毛刺，所以为了提高坚韧的锋利程度，定期用油石对减热进行打磨，同时对剪切机构的驱动速度进行调整，在保证性能的情况下，将剪切速度调快一点，既保证剪切效率也保证剪切效果。

（2）版型的问题的预防

通过长期的观察摸索，带钢板型是一个影响剪切质量非常大的因素，我们为了预防板型问题首先在穿带之前，将带头和带尾进行剪切，将板型不好的地方切掉，然后通过矫直机将带头带尾的版型进行平整，保证版型的平整度。

（3）二次剪切的应用

除了对剪切机构和版型进行调整后，当剪切比较厚的带钢时，切面容易产生很多毛刺，并且变形比较大，尤其是在剪切高强钢时，情况更为明显，为了避免此种情况的发生，我们将二次剪切投入使用，二次剪切顾名思义连续剪切两次，第一次将带头带尾边部切掉，第二次剪切目的是修边，将带头带尾的毛刺和变形处进行修理，保证切面的平整度，这样，焊接效果会得到明显改善。

5 结语

通过以上讨论我们了解了一些剪切质量问题对焊缝影响的情况，同时提出一些对剪切质量的维护和改进办法，每台焊机的情况和面对的剪切对象不同，所以我们需要依托这些办法你经过生产中长期的观察进行有针对性的改进，才能使焊缝质量得到很好的提高，为公司创造效益。

[1]杨先勋.剪切对焊机的应用[J].焊管,1994(05):28-30+63.

[2]李志刚.1200mm-2剪切-闪光对焊机控制系统设计与控制算法的研究[D].河北工业大学,2007.