[发明专利]一种酸连轧产线带钢激光焊接方法

说明书

本发明涉及一种酸连轧产线带钢激光焊接方法，属于板带冷轧生产方法技术领域。本发明的技术方案是：（1）在酸连轧入口采用激光焊方法对生产序列中的前后相邻两卷板带进行焊接，根据待焊板带的平均碳当量和平均厚度确定焊接模型参数，包括焊接速度、离焦量以及前热和后热工艺；（2）采用杯突试验方法对焊缝进行测试，同时根据杯突时焊缝处开裂的裂纹位置和走向确定焊缝质量。本发明的有益效果是：可以实现碳当量在0.0015‑0.8以及厚度在1.5‑6mm范围的相同材质‑不同/相同厚度或者不同材质‑不同/相同厚度下的带钢焊接，焊后焊缝完整性好，杯突检测时焊缝开裂均垂直于焊缝，避免了冷轧轧制过程中由于焊缝质量而导致断带，提高了产线的生产效率。

技术领域

本发明涉及一种酸连轧产线带钢激光焊接方法，属于板带冷轧生产方法技术领域。

背景技术

现代的酸轧联合机组中带钢在头部上料，经过上下线开卷并进行简单矫直后，焊机将上下线钢板头尾焊接后送进入口活套，入口活套一般为双层活套，经过两次纠偏后送入拉矫机进行破磷矫直，再送入浅槽紊流盐酸洗，一般经过 10-12对挤酸挤水辊后进入烘干机烘干，再送入出口一层活套，带钢从出口一层活套出来后经纠偏通过圆盘剪进行剪边处理，再送入出口二层活套，然后经过两对 S 辊改变张力并纠偏后进入五架轧机，根据钢种及厚度要求分配不同架次的压下率分配，轧制成满足厚度、板型和表面要求的冷硬带钢，最后通过轮盘卷取下线。

在酸轧联合机组中，关键在于带钢的连续生产，因为一旦发生带钢在生产线断开，尤其在酸洗段或机架间发生焊缝处断带，将造成恶性的生产事故，会造成停机损失和大量的废品损失，而带钢的连续生产，正是依靠焊机来实现首尾焊接。目前在酸连轧产线中，采用的焊接方法有闪光对焊和激光焊，其中激光焊接对比传统的闪光焊接优点在于：激光功率密度大、焊接热影响区域小、焊接工艺相对安全、环保、焊渣飞溅相对少、焊缝连续均匀且平滑不高出基板等。即便存在上述优点，在采用激光焊的连续生产中，发现焊后肉眼及检测观察焊缝完好，但在轧制过程中仍出现焊缝轧裂，造成的损失太大。

发明内容

本发明目的是提供一种酸连轧产线带钢激光焊接方法，在酸连轧工序中采用激光焊焊接方法连接前后热轧板带以实现连续酸洗和轧制，可以实现碳当量在0.0015-0.8以及厚度在1.5-6mm范围的相同材质-不同/相同厚度或者不同材质-不同/相同厚度下的板带焊接，焊后焊缝完整性好，杯突检测时焊缝开裂均垂直于焊缝，避免了冷轧轧制过程中由于焊缝质量而导致断带，提高了产线的生产效率，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种酸连轧产线带钢激光焊接方法，包含以下步骤：（1）在酸连轧入口采用激光焊方法对生产序列中的前后相邻两卷板带，板带一和板带二，进行焊接，在激光输出功率一定时，根据待焊板带的平均碳当量和平均厚度确定焊接模型参数，包括焊接速度、离焦量以及前热和后热工艺；（2）采用杯突试验方法对焊缝进行测试，进一步验证工艺模型的合理性，同时根据杯突时焊缝处开裂的裂纹位置和走向确定焊缝质量。

所用激光器的最大输出功率为12kW，为连续波激光，最大焊接速度为15m/min，前热和后热采取感应加热，最大加热功率P为40kW，焊接时根据待焊板带特性决定是否投入及比例。

所述待焊板带的碳当量计算方法为：

CE=C%+Mn/6+Si/18+Cr/5+Ni/40+V/14+Mo/4

待焊板带成分，即质量百分比为C≤0.40%，Mn≤2.5%， Si≤2.5%，Cr≤1.0%，Mo≤0.5%，Ni≤0.10%，V≤0.20%,其余为Fe、其他合金元素以及不可避免的杂质；

其中板带一与板带二的碳当量分别表示为CE₍₁₎和CE₍₂₎，平均碳当量CE_AV=CE₍₁₎+CE₍₂₎/2，待焊板带的碳当量范围为0.0015-0.80；