一种激光焊机及其焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种激光焊机，包括焊机小车，所述焊机小车上形成有供带钢穿过的通道，所述通道沿所述带钢的宽度方向依次安装有双切剪、第一感应加热器、一对平整轮、激光头、第二感应加热器、一对碾压轮和一对速冷滚轮，所述激光头设于所述通道的上侧，所述第一感应加热器和第二感应加热器设于所述通道的下侧，所述通道位于所述第一感应加热器和第二感应加热器之间的位置沿所述带钢的运行方向还安装有用于对所述带钢表面进行平整的两对压轮，所述两对压轮设于所述激光头的两侧且向靠近所述激光头的方向倾斜。本发明专利技术还公开了一种焊接方法。采用本发明专利技术的激光焊机及其焊接方法，能够避免超高强钢的焊缝断裂，防止断带问题的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊机及其焊接方法
本专利技术涉及激光焊接领域，具体而言，涉及一种适用于超高强钢焊接的激光焊机及其焊接方法。
技术介绍
目前，利用普通的激光焊机和焊接工艺无法满足特殊材质钢种，特别是400系列不锈钢、超高强钢和高磷钢的焊接需求。例如，当酸连轧机组生产强度大于等于一百公斤级的超高强钢时，采用普通的激光焊机和焊接工艺焊接的焊缝经焊缝质量检测仪检测出其质量符合生产要求；在焊缝质量检验背突试验机，即一种用液压缸凸头将焊缝中部顶起形成鼓包，检查鼓包变形部位焊缝质量情况的试验机上进行破坏性的背突试验后，检测出焊缝质量也是正常的，但就是这样质量检验合格的超高强钢焊缝在五机架连轧机上轧制时却容易在四机架发生焊缝断裂，导致断带问题，严重影响机组的正常生产。针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种新的激光焊机及其焊接方法具有重要意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种激光焊机及其焊接方法，其能够避免超高强钢的焊缝断裂，防止断带问题的发生。为实现上述目的，本专利技术的激光焊机，包括焊机小车，所述焊机小车上形成有供带钢穿过的通道，所述通道沿所述带钢的宽度方向依次安装有双切剪、第一感应加热器、一对平整轮、激光头、第二感应加热器、一对碾压轮和一对速冷滚轮，所述激光头设于所述通道的上侧，所述第一感应加热器和第二感应加热器设于所述通道的下侧，所述通道位于所述第一感应加热器和第二感应加热器之间的位置沿所述带钢的运行方向还安装有用于对所述带钢表面进行平整的两对压轮，所述两对压轮设于所述激光头的两侧且向靠近所述激光头的方向倾斜。优选地，所述压轮的倾斜角度可调。优选地，所述碾压轮的表面为弧面。本专利技术还公开了一种上述激光焊机的焊接方法，用于将第一带钢的尾部和第二带钢的头部焊接在一起，所述激光焊机的两侧分别设有搭接台，所述搭接台上设有夹钳，所述焊接方法包括：步骤A，利用所述夹钳分别夹紧所述第一带钢和第二带钢；步骤B，常规剪切，利用所述双切剪将所述第一带钢的尾部和第二带钢的头部的毛刺部分切除；步骤C，搭接台微动，将所述搭接台向靠近所述激光焊机的一侧移动0.15mm；步骤D，修边剪切，利用所述双切剪将所述第一带钢的尾部和第二带钢的头部剪切掉0.15mm；步骤E，将所述搭接台向靠近所述激光焊机的一侧移动，以将所述第一带钢的尾部和第二带钢的头部对接；步骤F，利用所述第一感应加热器对所述第一带钢和第二带钢的对接区域进行预热；步骤G，利用所述平整轮对所述对接区域的带钢表面进行一次平整；步骤H，利用所述压轮对所述第一带钢和第二带钢的表面进行二次平整；步骤I，利用所述激光头对所述第一带钢和第二带钢进行焊接；步骤J，利用所述第二感应加热器对焊缝区域进行退火处理；步骤K，利用所述碾压轮对所述焊缝区域进行碾压；步骤L，利用所述速冷滚轮对所述焊缝区域进行一次冷却；步骤M，利用所述激光头、第一感应加热器和第二感应加热器对所述焊缝区域进行退火处理；步骤N，利用所述速冷滚轮对所述焊缝区域进行二次冷却。优选地，所述步骤F中，所述第一感应加热器的加热温度为250℃～350℃。优选地，所述步骤J中，所述第二感应加热器的加热温度为500℃～700℃。优选地，所述步骤M中，所述焊缝区域被加热至700℃～900℃。优选地，所述步骤L和步骤N中，所述焊缝区域均被冷却至100℃～150℃。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、对第一带钢的尾部和第二带钢的头部进行修边剪切，使得剪切后的端面没有撕裂痕迹，提高了第一带钢和第二带钢所需焊接对接面的质量，从而提高后续焊缝的质量；2、带钢被剪切后，先将搭接台移开，再打开双切剪，避免了剪切后的带钢端面受损以及双切剪磨损；3、采用具有弧面的碾压轮对焊缝进行碾压，可使焊缝中部微微下凹，减少轧辊辊面对焊缝的冲击，从而使焊缝不容易发生断裂；4、采用激光头辐射加热的方式以及第一感应加热器和第二感应加热器感应加热的方式对带钢的焊缝区域进行二次退火处理，一方面，可消除经碾压轮碾压后带钢的焊缝应力，有效改善焊缝区域附近的板型；另一方面，可与后续冷却工艺结合进一步细化焊缝区域的材质晶粒，使得焊缝区域的材质特性进一步接近带钢的材质特性，有效避免带钢轧制过程中焊缝的断裂；5、采用速冷滚轮对焊缝区域进行冷却，可避免带钢表面水蒸气的产生，从而避免水蒸气对焊缝质量的影响。附图说明图1为本专利技术的激光焊机的结构示意图；图2为两对压轮与激光头的位置关系示意图；图3为本专利技术的激光焊机的侧视结构示意图，其示出了双切剪、夹钳等相关结构；图4为对第二带钢的头部进行常规剪切的示意图；图5为对第二带钢的头部进行修边剪切的示意图。具体实施方式下面，结合附图，对本专利技术的结构以及工作原理等作进一步的说明。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但并不对本专利技术的结构起限定作用。参见图1，本专利技术的激光焊机包括焊机小车1，焊机小车1上形成有供带钢穿过的通道4，该通道4沿带钢的宽度方向依次安装有双切剪5、第一感应加热器6、一对平整轮7、激光头8、第二感应加热器10、一对碾压轮11和一对速冷滚轮12。如图1所示，激光头8设于通道4的上侧，第一感应加热器6和第二感应加热器10设于通道4的下侧，在激光焊接过程中，可采用上侧的激光头8辐射加热的方式以及下侧的第一感应加热器6和第二感应加热器10感应加热的方式对带钢的焊缝区域进行高效率加热处理，一方面，可消除经碾压轮11碾压后带钢的焊缝应力，有效改善焊缝区域附近的板型；另一方面，可与后续冷却工艺结合细化焊缝区域的材质晶粒。参见图2并结合图1，通道4位于第一感应加热器6和第二感应加热器10之间的位置沿带钢的运行方向还安装有用于对带钢表面进行平整的两对压轮，如图2所示，两对压轮包括设于上方的第一上压轮9和第二上压轮15，以及设于下方的第一下压轮16和第二下压轮17，其中，第一上压轮9和第一下压轮16相对而置，组成一对压轮，第二上压轮15和第二下压轮17相对而置，组成另一对压轮。两对压轮设于激光头8的两侧且向靠近激光头8的方向倾斜，每一对压轮均可对带钢表面进行挤压。作为优选，上述压轮的倾斜角度可调，在激光焊接过程中，可根据带钢表面的倾斜程度来调节两对压轮的倾斜角度，从而控制带钢的板型，确保带钢表面平整，以获得高质量的带钢焊缝。继续参见图1，上述碾压轮11的表面为弧面，该碾压轮11可对焊接后灼热的焊缝进行碾压，一方面，通过采用具有弧面的碾压轮11，可使碾压时的作用力集中在焊缝区域，能更好地破坏焊缝区域处的材质晶粒，使其变得更加紧密；另一方面，上述碾压轮11在碾压焊缝区域时，可使焊缝中部微微下凹，这种焊缝形貌可使焊缝经过轧机时，减少轧辊辊面对焊缝的冲击，从而使焊缝不容易发生断裂。上述速冷滚轮12的一侧设有向该速冷滚轮12通入冷却水以对该速冷滚轮12进行循环冷却的冷却水循环装置(图中未示出)，当焊机小车1移动至使焊缝区域位于该一对速冷滚轮12之间时，随着焊机小车1的移动，被冷却水冷却的这对速冷滚轮12可对焊缝区域进行冷却，通过控制冷却水循环装置的冷却水的温度及流量，使焊缝区域经迅速加热后又迅速冷却，从而实现焊缝区域的材质晶粒的细化，从而实现焊缝区域的材质与带钢的材质特性最接近，焊缝区域材质没有突变，可以有效避免轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光焊机，其特征在于，包括焊机小车，所述焊机小车上形成有供带钢穿过的通道，所述通道沿所述带钢的宽度方向依次安装有双切剪、第一感应加热器、一对平整轮、激光头、第二感应加热器、一对碾压轮和一对速冷滚轮，所述激光头设于所述通道的上侧，所述第一感应加热器和第二感应加热器设于所述通道的下侧，所述通道位于所述第一感应加热器和第二感应加热器之间的位置沿所述带钢的运行方向还安装有用于对所述带钢表面进行平整的两对压轮，所述两对压轮设于所述激光头的两侧且向靠近所述激光头的方向倾斜。

【技术特征摘要】
1.一种激光焊机，其特征在于，包括焊机小车，所述焊机小车上形成有供带钢穿过的通道，所述通道沿所述带钢的宽度方向依次安装有双切剪、第一感应加热器、一对平整轮、激光头、第二感应加热器、一对碾压轮和一对速冷滚轮，所述激光头设于所述通道的上侧，所述第一感应加热器和第二感应加热器设于所述通道的下侧，所述通道位于所述第一感应加热器和第二感应加热器之间的位置沿所述带钢的运行方向还安装有用于对所述带钢表面进行平整的两对压轮，所述两对压轮设于所述激光头的两侧且向靠近所述激光头的方向倾斜。2.如权利要求1所述的激光焊机，其特征在于，所述压轮的倾斜角度可调。3.如权利要求1所述的激光焊机，其特征在于，所述碾压轮的表面为弧面。4.如权利要求1所述的激光焊机的焊接方法，用于将第一带钢的尾部和第二带钢的头部焊接在一起，其特征在于，所述激光焊机的两侧分别设有搭接台，所述搭接台上设有夹钳，所述焊接方法包括：步骤A，利用所述夹钳分别夹紧所述第一带钢和第二带钢；步骤B，常规剪切，利用所述双切剪将所述第一带钢的尾部和第二带钢的头部的毛刺部分切除；步骤C，搭接台微动，将所述搭接台向靠近所述激光焊机的一侧移动0.15mm；步骤D，修边剪切，利用所述双切剪将所述第一带钢的尾部和第二带钢的头部剪切掉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，丁薇，沈馗，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31