NMW 閃光對焊在硅鋼及DC04 焊接中的應用

徐飛飛，龐 建，王 成

（馬鋼股份有限公司冷軋總廠，安徽 馬鞍山 243000）

隨著冷軋產品結構的擴展，質量的高標準和嚴要求，對焊機的焊接性能也要求越高。雖然現在激光焊機已是冷連軋的主流焊接設備，但閃光焊機由其熱效率高，在厚規格碳鋼焊接方面質量穩定，同時也能滿足部分硅鋼1300、800、600 及DC04 的焊接要求?，F就電工鋼和DC04 焊接過程中常出現的問題進行分析，從設備、工藝的方面進行改進來保證焊接質量的穩定。

1 NMW1250 閃光焊機焊接原理簡介

NMW1250 閃光焊機的整個焊接過程大致分為閃光過程（前期閃光和后期閃光）和頂鍛過程。

圖1 閃光焊接過程

焊接動作見圖1，其包含（1）焊接前的狀態（帶鋼對接狀態），焊接的帶鋼端部相互之間僅需離開一點（要保證初始的間隙值G），固定機架和移動機架的電極分別夾緊。（2）電極之間施加電壓，移動機架緩慢前進。（3）閃光過程：（前期閃光電壓高/后期閃光電壓低） 根據該過程，帶鋼端部僅有一點接觸時，斷路電流集中從該接觸部分中流過，在局部短路電流流過時，會造成局部發熱，在發熱融化的瞬間產生飛濺即為所說的閃光（火花）。因閃光的發生，接觸部分被斷開，移動機架繼續向前移動，進行下一個部分接觸。從帶鋼端面產生不間斷的閃光，結合部分也逐漸地被加熱。（4）頂鍛過程：該狀態發生時，帶鋼端面的氧化膜和其它雜質也已被凈化；而且是在高溫狀態下，快速地進行頂鍛。（5）焊接完成：焊接電流斷路。頂鍛時，帶鋼相互間完全接觸，有短路的大電流流過，一定時間后頂鍛電流關斷，焊接完成。

2 硅鋼焊接常見問題分析及解決方法

1300、800、600 產品隨著含SI 量的增多焊接難度越大，常出現的不良有：虛焊、夾雜、裂紋。

根據焊接過程常出現曲線圖2，可以看出影響硅鋼焊接因素有：（1）兩側初始間隙相差大，頂鍛缸存在不同步現象；（2）在頂鍛過程頂鍛時間過長；（3）焊接電流不均勻。

圖2 焊接不良曲線

通過對曲線分析：（1）焊接前的初始間隙的偏差越小越好；（2）關于頂鍛項頂鍛過程要快速、強力地進行：1：希望頂鍛的速度能到達50 mm/sec；（3）單位頂鍛力能達到6.0 kg/cm2。頂鍛過程要達到的效果是被焊接的材料應該全面地，密實地按合起來：而且，焊接區的溫度在材料的再結晶溫度以下時進行加壓、變形，焊接區、熱影響區的過熱組織得以細化，可以改善機械性能。（4） 頂鍛電流使得被焊材料的對接面全面的融化，在接合面存在的氧化物等也被融化，并被分散、細化。

設備方面：（1） 針對以上機械方面應保證電極的修磨精度，保證焊接電流的均勻性，電極的修磨不僅要保證直線度同時焊機區域的平面度更重要；電極二次接觸觸頭需性能良好。（2）檢查鋼是否有卡阻及液壓閥的控制。

工藝方面：（1）頂鍛長度（相對于同等規格的碳鋼）適當增加保證了焊接氧化物能徹底擠出，焊接過程使用滴油焊接能防止材料焊接的快速氧化，同時焊后退火能使硅鋼焊接后的組織部硬化。（2）硅鋼受熱的難溶性，在閃光階段閃光點難以建立，適當增大焊接電流有利于焊接過程的順利進行。

3 DC04 焊接常見問題分析及解決方法

DC04 是深沖壓用鋼，具有較大的延展性，適用于制造深沖壓成形及加工復雜的零部件，但由于含碳量低，帶鋼硬度低易變形，在旋轉剪切過程中帶鋼端部易變形，在焊接過程中電流加熱不均，焊接效果差。

圖3 DC04 焊接常見的曲線不良

通過圖3 可以看出，（1） 焊接初始間隙過小易造成電流過大的短路報警；（2） 頂鍛缸的位置反饋異常；（3）焊接曲線非二次曲線，且頂鍛過程已消失。

從設備方面：（1）針對初始間隙偏小，調整頂鍛缸的的旋轉叉頭；（2）電位計的輸出異常，檢查或更換電位計同時檢查絕緣是否異常；（3）電氣對伺服閥的流量控制及反饋出現異常，檢查電氣放大板及伺服閥狀況；4、同時應保證旋轉剪剪切的質量（確保在剪刃裝配在精度要求的范圍內），且對旋轉剪剪刃進行潤滑會減小剪刃與帶鋼的摩擦，能有效減小剪切后帶鋼的變形。

工藝方面：（1）在頂鍛過程中常出現頂鍛長度過長導致帶鋼頭尾硬性接觸，頂鍛長度設定值（相對于同等規格普碳鋼）需適當減??；（2）閃光階段的電流值適當減小。

4 總 結

（1）在實際生產中針對600、800、1300 硅鋼產品初始間隙應在給定范圍的下限即1.0 mm 左右，設定焊接電流相對于同規格普碳鋼應適當增大，且滴油退火焊接模式需投入。

（2）在DC04 的生產中，初始間隙相對于同規格碳鋼應偏大，頂鍛長度適當減小，焊接電流適當減小。

5 結 語

在日常維護中增加電極的壓感試驗以保證電極的整體平面度；剪刃裝配的精度（端面跳動及圓跳）在要求的范圍內，剪刃間隙保證在20～25 絲；焊接質量有異常時一般會顯示在焊接曲線上有顯示，需關注焊接曲線。以上僅為NMW 閃光焊機在實際焊機生產過程中的一些參考意見，具體的還需要從微觀方面對焊縫組織進行分析，以便于更全面的了解在各種具體參數下的焊縫質量，從而得到更進一步的焊接優化。