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摘要：激光焊機在冷連軋機組中作用十分重要，是保證連續軋制的前提。激光焊機焊接質量的穩定決定了機組運行的穩定。通過對冷軋1550mm機組生產時焊縫處斷帶進行分析影響焊縫因素，總結影響焊縫質量的主要因素以及改進和應對措施。

前言

安鋼冷軋酸軋機組1550mm酸軋機組設計年生產能力120萬t，產品規格為0.25mm～2.0mm×800mm～1430mm，焊接工藝采用TMEIC激光焊機。激光焊接熱軋鋼帶具有對接焊縫牢固，軋制中動態厚度超差長度較短，軋機斷帶風險低等優勢。TMEIC激光焊機布置在酸洗軋機聯合機組入口段，位于液壓雙切剪之后，1#和2#張力輥之前。焊接原理為深熔焊接，即將高強度的激光束輻射至連接帶鋼表面，使金屬熔化實現帶鋼的連接。激光焊機主要由激光源、焊機入口部分、焊機本體、焊機出口部分、月牙剪、氣站和電氣控制部分組成。激光源為德國通快(TＲUMPF) 公司生產的軸流式CO2連續激光源。

1、激光焊機生產現狀在酸軋機組正式投產的一年內，因激光焊機焊縫質量問題造成焊縫在拉矯機處斷帶兩次，每次事故處理時間均在8h以上，且處理焊縫斷帶事故后，焊縫前后各一百多米帶鋼不能進行軋制，造成熱軋原料浪費約6t。因激光焊機焊縫質量問題造成焊縫在軋機處斷帶約20次，每次處理時間大約為1h，造成廢鋼量為1t，同時對軋輥造成嚴重損傷，斷帶率約為0.365%。焊縫處斷帶對生產造成影響較大，機組停車時間長，產生廢品多，對軋輥和設備產生危害大，造成生產成本高和機組效率低，因此減少或杜絕焊縫處斷帶十分重要。

2 、焊縫斷帶原因分析

2.1、焊縫在拉矯機處第一次斷帶原因分析第一次兩卷厚度為3mm焊縫在矯直機處拉斷，帶尾甩到酸槽，帶頭掉入活套第三層中部。斷帶為DS側開裂撕向WS側，DS側位置斷口整齊，斷面光滑為剪切斷面，具體如圖1所示。

從圖2可以看出，上表面焊縫DS側起始高度正常，之后短距離迅速下降，一直接近下限，至WS側30cm左右上升至正常水平。因此，根據斷帶處的樣貌和焊縫平整度曲線分析可以得出: 假定焊槍軌道為一條直線，形成焊縫為一條直線，用實線表示; 而實際頭尾剪切對接后，形成的縫隙為切縫，用虛線表示; 二者的相對位置如圖3所示。在過拉矯機時，有一定的延伸率，DS側實際未熔合，造成開裂。

2.2、焊縫在拉矯機處第二次斷帶原因分析

第二次拉矯機處發生斷帶，帶尾甩過4#張力輥，帶頭掉在入口活套上升過道上。斷帶為過拉矯機時中部開裂，彎曲時撞向上矯直輥形成褶皺，無法咬入拉裂帶鋼，中部斷口整齊無明顯斷口，向WS側和DS側越發毛糙，最終在距WS側和DS側15cm處越過焊縫，形成拉裂，斷面減薄明顯，如圖4所示。

根據焊縫平整度曲線( 如圖5所示) ，可以看出焊縫自兩邊向中間焊縫高度逐漸降低，之后略有上升中間出現尖峰，此點為異常值，與焊縫中部的毛刺有關系。

因此根據斷帶處的樣貌和焊縫平整度曲線分析可以得出: 假定焊機軌道為一條直線，形成焊縫為一條直線，用實線表示; 而實際頭尾剪切對接后，形成的縫隙為切縫，用虛線表示; 二者相對位置如圖6所示。在過拉矯機時，有一定的延伸率，中間焊縫未焊實，中間位置首先開裂，彎曲時卡鋼造成帶鋼撕裂斷帶。

兩次發生斷帶位置均為拉矯機處，發生原因也相似。因此通過焊機的打點測試確定激光和切縫的相對位置關系，經過測試發現切縫與激光點位置相對關系，如圖7所示。

切縫與焊縫位置不一致，由于切縫設置為0，焊縫寬度又很窄，肉眼和跟蹤缺陷上有時很難看的出來，容易造成誤判，因此這兩次焊縫處的斷帶均屬于切縫質量不好，且激光位置與切縫存在誤差，導致焊縫在切縫質量不好的地方造成焊接質量下降，在遇到拉矯延伸時造成開裂，最終形成焊縫處斷帶。

2.3 、焊縫在拉矯機處斷帶原因分析從現場當時帶頭尾剪切情況分析，斷帶的前后兩卷的頭尾剪切量都小于2m，說明頭尾的板形不良影響了焊縫質量，同時這兩次斷帶焊縫的切月牙均未投入使用，從現場的斷帶樣貌看，焊縫邊部質量不好，熱軋頭尾軋制過程中屬于無張力軋制，頭尾展寬相對較大，因此在頭尾焊接時，雖然鋼卷規格相同但頭尾的寬度存在差異，焊縫邊部屬于焊接應力集中區，在受到拉矯延伸時易開裂。因此，造成兩次斷帶的情況可以總結為以下幾種原因:

（1）帶鋼頭尾板形不好;

（2）焊機剪刃剪切帶鋼質量不好;

（3）焊機激光焦點位置的偏離;

（4）焊縫兩端沒有剪切月牙。

3、焊縫質量改進措施

(1) 根據現場操作情況和設備情況，針對焊縫的質量制定了檢測方法，具體方法見表1。

(2) 焊縫質量的不穩定，板形的原因可能性最大，焊機操作工需要根據焊縫質量和頭尾板形對焊縫兩端進行剪切月牙，焊縫兩邊剪切月牙以消除焊縫應力集中區。

(3) 對于板形造成的困擾，可以設定0.1mm焊縫，同時填充焊絲，對防止有浪處的擠壓和改善焊縫強度有作用。

(4) 增加焦距可適當增加帶鋼上表面光斑，加寬焊縫寬度，減輕偏差造成的影響。