钢带穿带焊接方法与流程

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种钢带穿带焊接方法。

背景技术：

钢带的穿带焊接是冷轧板生产的关键技术之一，它是指在冷轧酸洗、连退、镀锌等产线将当前钢带头部与前一钢带尾部焊接在一起，保证钢带在机组中连续通过，以达到连续生产的目的。

由于生产中钢带要经历反复拉伸、弯曲等复杂受力过程，若当前钢带头部与前一钢带尾部的焊缝力学性能不好，焊缝很容易在生产过程中发生断带事故，直接影响着机组的生产效率和产量。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种钢带穿带焊接方法，以解决现有技术中当前钢带头部与前一钢带尾部的焊缝力学性能不好，造成的焊缝在生产过程中发生断带事故，直接影响着机组的生产效率和产量的技术问题。

本发明的技术方案为：

一种钢带穿带焊接方法，所述焊接方法包括：

提供钢种相同的第一钢带和第二钢带，所述第一钢带和所述第二钢带按工艺流程依次在输送辊道上运输；

待所述第一钢带的尾部运行到第一设定位置后，控制所述第一钢带停止输送；

待所述第二钢带的头部运行到第二设定位置后，控制所述第二钢带停止输送，所述第二设定位置位于所述第一设定位置的工艺流程方向的后侧；

提供第三钢板，所述第三钢板为易焊钢种，所述第三钢板的钢种和所述第一钢带以及所述第二钢带的钢种不同，控制所述第三钢板设置在所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部之间；

将所述第三钢板的两端分别和所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部焊接；

控制焊接完成的所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带在输送辊道上继续运输。

进一步地，所述待所述第一钢带的尾部运行到第一设定位置后，控制所述第一钢带停止输送，具体包括：

所述第一设定位置处设置有第一位置感应器，所述第一钢带的尾部运行到所述第一设定位置时，所述第一位置感应器发出第一达到信号至控制器，所述控制器发出第一停止指令至第一夹送辊，所述第一夹送辊停止运行，使所述第一钢带停止输送。

进一步地，所述待所述第二钢带的头部运行到第二设定位置后，控制所述第二钢带停止输送，具体包括：

所述第二设定位置处设置有第二位置感应器，所述第二钢带的头部运行到所述第二设定位置时，所述第二位置感应器发出第二达到信号至控制器，所述控制器发出第二停止指令至第二夹送辊，所述第二夹送辊停止运行，使所述第二钢带停止输送。

进一步地，控制所述第三钢板设置在所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部之间，具体包括：

多个所述第三钢板堆垛在输送辊道外侧，利用上料机器人将所述第三钢板按焊接生产节奏依次设置在第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部之间的输送辊道上。

进一步地，所述将所述第三钢板的两端分别和所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部焊接，具体包括：

所述第一设定位置和所述第二设定位置之间分别设置有第一夹钳以及第二夹钳，所述第二夹钳以及所述第一夹钳沿工艺流程方向依次设置；

当所述第三钢板设置在所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部之间时，所述第一夹钳夹持所述第三钢板面向所述第一钢带的一端，所述第二夹钳夹持所述第三钢板面向所述第二钢带的一端，利用焊接机完成第三钢板同第一钢带的尾部之间的焊接，以及第三钢板同第二钢带的头部之间的焊接。

进一步地，所述将所述第三钢板的两端分别和所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部焊接之后，还包括：

所述输送辊道外侧设置有剪切机，利用所述剪切机将所述第三钢板分别和所述第一钢带的尾部以及所述第二钢带的头部的焊缝进行剪切。

进一步地，所述第三钢板的抗拉强度不低于第一钢板和第二钢板的抗拉强度的50％。

进一步地，所述第三钢板和所述第一钢带的宽度差为小于200mm，所述第一钢板的尾部和所述第一钢板的头部之间的距离和所述第三钢板的长度相匹配，所述第三钢板的厚度和所述第一钢板的厚度差小于0.5mm。

可选地，所述第一钢带以及所述第二钢带为热成形钢，所述第三钢板为双相钢。

可选地，所述第一钢带以及所述第二钢带为双相钢，所述第三钢板为低合金高强度钢。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种钢带穿带焊接方法，由于是利用第三钢板将第一钢带的尾部和第二钢带的头部焊接，第三钢板的钢种和第一钢带以及第二钢带的钢种不同，且第三钢板为易焊钢种，这样就可以选用易焊钢种完成前一钢带的头部和后一钢带的尾部之间的焊接，以提高焊缝力学性能，减少焊缝在穿戴过程中发生断带事故，以提高着机组的生产效率和产量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种钢带穿带焊接方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所用的装置的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种钢带穿带焊接方法，以解决现有技术中当前钢带头部与前一钢带尾部的焊缝力学性能不好，造成的焊缝在生产过程中发生断带事故，直接影响着机组的生产效率和产量的技术问题。

图1为本发明实施例的一种钢带穿带焊接方法的流程示意图，结合图1，该焊接方法包括：

s1：提供钢种相同的第一钢带和第二钢带，第一钢带和第二钢带按工艺流程依次在输送辊道上运输；

s2：待第一钢带的尾部运行到第一设定位置后，控制第一钢带停止输送；

s3：待第二钢带的头部运行到第二设定位置后，控制第二钢带停止输送，第二设定位置位于第一设定位置的工艺流程方向的后侧；

s4：提供第三钢板，第三钢板为易焊钢种，第三钢板的钢种和第一钢带以及第二钢带的钢种不同，控制第三钢板设置在第一钢带的尾部以及第二钢带的头部之间；

s5：将第三钢板的两端分别和第一钢带的尾部以及第二钢带的头部焊接；

s6：控制焊接完成的第一钢带的尾部以及第二钢带在输送辊道上继续运输。

本发明实施例所提供的一种钢带穿带焊接方法，由于是利用第三钢板将第一钢带的尾部和第二钢带的头部焊接，第三钢板的钢种和第一钢带以及第二钢带的钢种不同，且第三钢板为易焊钢种，这样就可以选用易焊钢种完成前一钢带的头部和后一钢带的尾部之间的焊接，以提高焊缝力学性能，减少焊缝在穿戴过程中发生断带事故，以提高着机组的生产效率和产量。

基于上述方法，本发明实施例对现有的装置进行改进。图2为本发明实施例所用的装置的布置示意图，结合图2，该装置包括安装工艺流程依次设置的开卷机1、第二夹送辊2、第二夹钳3、第一夹钳4、第一夹送辊5，第二夹送辊2以及第一夹送辊5的方向上设置有多个输送辊道6，开卷机1生产的钢带依次在第二夹送辊2以及第一夹送辊5的驱动下，沿工艺流程方向在输送辊道6上移动，在第一设定位置处设置有第一位置传感器，第二设定位置处设置有第二位置传感器，第一位置传感器和第二位置传感器设置在第一夹送辊2以及第一夹送辊5之间，输送辊道6外侧设置有上料机器人7、焊接机8以及剪切机12。

基于上述装置，结合图2，本发明实施例的s2具体包括：

当第一钢带9的尾部运行到第一设定位置时，第一位置感应器发出第一达到信号至控制器，控制器发出第一停止指令至第一夹送辊5，第一夹送辊5停止运行，使第一钢带9停止输送，具有自动操作的特点，此时，第一钢带9的尾部突出第一夹送辊5一定尺寸。

同样，结合图2，本发明实施例的s3具体包括：

当第二钢带10的头部运行到第二设定位置时，第二位置感应器发出第二达到信号至控制器，控制器发出第二停止指令至第二夹送辊2，第二夹送辊2停止运行，使第二钢带10停止输送，具有自动操作的特点，此时，第二钢带10的头部突出第二夹送辊2一定尺寸，第二钢带10的头部和第一钢带9的尾部均位于第一夹送辊2以及第一夹送辊5之间。

结合图2，本发明实施例的s4具体包括：

多个第三钢板11堆垛在输送辊道6外侧，当第二夹送辊2停止运行时，利用上料机器人7将第三钢板11按焊接生产节奏依次设置在第一钢带9的尾部以及第二钢带10的头部之间的输送辊道上。

此步骤中，上料机器人7将第三钢板11设置在输送辊道上，可以通过编程进行，也具有自动操作的特点。

结合图2，本发明实施例的s5具体包括：

当第三钢板11设置在第一钢带9的尾部以及第二钢带10的头部之间时，第一夹钳4夹持第三钢板11面向第一钢带9的一端，第二夹钳3夹持第三钢板11面向第二钢带10的一端，利用焊接机8完成第三钢板11同第一钢带9的尾部之间的焊接，以及第三钢板11同第二钢带10的头部之间的焊接。

本发明实施例中，第三钢板11同第一钢带9的尾部以及第二钢带10的头部的焊接可选用激光焊接，激光焊接的参数为：焊接激光功率：10000-12000w；焊接速度：3-5.5m/min；预热功率：13.5-18kw；后热功率：9-15kw；填充材料：气体保护焊接用50s-6，直径1.0mm；填充速度：3-6m/min。

另外，在s5进行之后，还包括：利用剪切机12将第三钢板11分别和第一钢带9的尾部以及第二钢带10的头部的焊缝进行剪切，以减少钢板宽度差带来的应力集中和刮擦等问题，即可完成两卷难焊钢带的穿带焊接。

本发明实施例中，第三钢板和第一钢带的宽度差优选为小于200mm，第一钢板的尾部和第一钢板的头部之间的距离和第三钢板的长度相匹配，第三钢板的厚度和第一钢板的厚度差优选为小于0.5mm，以提高焊接的可靠性。

进一步地，本发明实施例中，第三钢板的抗拉强度不低于第一钢板和第二钢板的抗拉强度的50％。

对于冷轧产品而言，根据焊接性能可以将冷轧产品分为5档(按顺序焊接性能逐渐降低)：低碳和超低碳钢，高强度if钢和烘烤硬化钢，低合金高强度钢，双相钢和trip钢，热成形钢。因此，在选择匹配的易焊钢板时，考虑到要尽量减小轧制工艺的波动，力学性能差别太大不宜太大，应依次选择焊接性能高一档的钢种，如第一钢带以及第二钢带为热成形钢时，第三钢板选用为双相钢，而第一钢带以及第二钢带为双相钢，第三钢板可选用为低合金高强度钢。

采用难焊钢种(第一钢带以及第二钢带)与易焊板种(第三钢板)进行的焊接，难焊钢种中对焊接性能有害的元素最多被稀释掉50％，远远高于采用填充材料的稀释率，而且由于难焊钢种只占焊缝区一半，性能较差的焊缝热影响区也仅为原来难焊钢种对焊时的一半，提高了焊缝力学性能，从而可减少焊缝在穿戴过程中发生断带事故，以提高着机组的生产效率和产量。

具体应用一：

要生产尺寸4.5mm*1200mm的1500mpa热成形钢50卷，选择匹配的易焊钢种为4.0mm*1300mm的双相钢dp600，按尺寸1500mm下料49块后，放在堆垛上。生产时由上料机器人根据生产节奏将其抓取放在输送辊道上，分别与难焊钢种的头、尾进行焊接。焊接激光功率：11000w；焊接速度：5m/min；预热功率：16kw；后热功率：13kw；填充材料：气体保护焊接用50s-6，直径1.0mm；填充速度：5m/min。

具体应用二：

要生产3.5mm*1400mm的wkd930捆带钢60卷，该钢种强度930mpa，选择匹配的易焊钢种为420la低合金高强钢，尺寸4.0mm*1450mm，按长度尺寸1500mm下料59块后，放在堆垛上。生产时由上机器人根据生产节奏将其抓取放在辊道上，分别与难焊钢种的头、尾进行焊接。焊接激光功率：10000w；焊接速度：4m/min；预热功率：15kw；后热功率：12kw；填充材料：气体保护焊接用50s-6，直径1.0mm；填充速度：4.5m/min。

具体应用三：

要生产4.5mm*1500mmd的w250p1高磷钢55卷，此钢种含p较高，不易焊接。因为属于烘烤硬化钢系列，因此选择匹配的易焊钢种为dc04低碳钢，尺寸5.0mm*1450mm，按长度尺寸1500mm下料54块后，放在堆垛上。生产时由上料机器人根据生产节奏将其抓取放在辊道上，分别与难焊钢种的头、尾进行焊接。焊接激光功率：11500w；焊接速度：5.5m/min；预热功率：18kw；后热功率：15kw；填充材料：气体保护焊接用50s-6，直径1.0mm；填充速度：5.5m/min。

表一为采用本发明实施例的穿带焊接方式和现有技术中直接将两个钢带直接焊接的穿带焊接方式的焊接性能对比表，从表一看出，本发明实施例的穿带焊接方式的合格率高，具有很好的可靠性和实用性。

以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。