[发明专利]板形不良钢带的激光穿带焊接装备及其焊接方法

说明书

本发明公开了一种板形不良钢带的激光穿带焊接装备及其焊接方法，它包括底座、焊接小车、剪切装置、预热装置、激光焊接装置、焊后热处理装置和焊后焊缝辗压装置，激光焊接装置包括设置在焊接小车上部内壁上的激光聚焦头和填丝机构；激光聚焦头两侧以激光聚焦头中线对称设置有焊前同步矫正机构，焊前同步矫正机构包括上下对称设置焊接小车上的上平整轮组和下平整轮组件；该方法利用在焊接小车上的剪切装置对带钢焊接边部进行剪切；剪切完毕后进行拼缝；焊接时，焊接小车沿焊缝移动，依次对焊缝进行焊前预热，焊前同步矫正，激光焊接时同步填丝，焊后热处理及焊后碾压。本发明方法提高了焊缝韧性和成形性能，保证了冷轧高强钢的生产。

技术领域

本发明涉及热轧钢带焊接领域，具体地指一种板形不良钢带的激光穿带焊接装备及其焊接方法。

背景技术

目前穿带激光焊接设备普遍如图1所示，该焊接设备包括底座、垂直钢带横向移动的焊接小车、焊接小车横向移动的电机。焊接小车呈C型，依次安装有剪切装置、预热装置、激光焊接装置、焊后热处理装置和焊后焊缝辗压装置，其中预热装置和焊后热处理装置采用中频感应线圈。

因为激光焊接的聚焦焦点很小，为了保证激光不漏光和焊缝凹陷，一般采取无间隙或低于0.15mm间隙焊接，热轧钢带的带头和带尾由于轧制和冷却原因，很容易出现板形不良，如镰刀湾、翘曲等，若继续采用传统的焊接方式，会出现搭接、错边、焊缝凹陷、漏焊等现象，严重降低焊缝性能，特别是高强钢板形不良更加严重，而且焊接性能更差，焊缝力学性能降低更多。

发明内容

本发明目的是为了提高板形不良的带钢在线激光焊接性能，提供了一种板形不良钢带的激光穿带焊接装备及其焊接方法，本发明在在传统带钢在线焊接设备基础上，对激光焊接装置进行改进，增加了填丝功能和焊缝焊前同步校正机构，激光焊接装置包括激光聚焦头、填丝机构、焊前同步矫正机构。

为实现上述目的，本发明提供的一种板形不良钢带的激光穿带焊接装备，它包括底座，所述底座上设置有C型焊接小车和电机，所述焊接小车上依次安装有剪切装置、预热装置、激光焊接装置、焊后热处理装置和焊后焊缝辗压装置，所述激光焊接装置包括设置在C型焊接小车上部内壁上的激光聚焦头和填丝机构；所述激光聚焦头两侧以激光聚焦头中线对称设置有焊前同步矫正机构，所述焊前同步矫正机构包括上下对称设置焊接小车上的上平整轮组和下平整轮组件；所述上平整轮组包括设置在C型焊接小车上部内壁上压紧气缸，所述压紧气缸上设置有上平整轮，所述下平整轮组件包括下平整轮支座，所述下平整轮支座上设置有下平整轮，所述上平整轮和下平整轮之间设置有待焊接钢带。

进一步地，所述上平整轮间夹角和下平整轮间夹角均为a，a＝11～30°。

再进一步地，所述上平整轮和下平整轮在激光聚焦头运动的前方s＝1～5mm。

再进一步地，所述上平整轮和下平整轮在焊缝的两边与焊缝的距离5～10mm。以方便激光聚焦头的布置和焊接飞溅的排除。下平整轮的上边缘与钢带下表面在同一平面；上平整轮采用气缸传动，可上下移动，非焊接时上平整轮抬起，焊接时上平整轮通过气缸传动下移压紧待焊钢带，根据待焊钢带的厚度和变形情况可调整气缸压力，保证待焊钢带的校平。

本发明还提供了一种上述板形不良钢带的激光穿带焊接装备的焊接方法，包括以下步骤：

1)焊接小车上的剪切装置对带钢焊接边部进行剪切；剪切完毕后进行拼缝，拼缝时预留间隙为0.15～0.5mm；

2)焊接时，焊接小车沿焊缝移动，依次对焊缝进行焊前预热，焊前同步矫正，激光焊接时同步填丝，焊后热处理及焊后碾压。