冷轧激光焊接设备及其工艺性能研究

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激光焊接方法是冷轧机组入口段的关键工艺,用于实现前、后带钢的在线连接,其工艺稳定性直接关系到机组的整体运行和产能输出,是现场设备工作的关注重点。本文从焊接设备和焊接工艺两方面,研究激光焊接方法在冷轧工艺中的应用特性,为确保大生产连续运行,提供技术依据。   研究分析了冷轧厂激光源和板带激光焊机的相关设备细节,针对激光源系统的工作物质供给、谐振腔、射频泵浦源,以及板带激光焊机的组成结构、工艺特性和功能精度控制等核心部件,系统归纳了设备的工作原理、控制方式和技术要点,提高现场对设备系统的理解,以及应对和处理设备故障的能力。   结合现场应用的故障统计特性,以及各功能单元的潜在故障源分析,定量评价了各主要设备功能单元的可靠性指标,据此规范现场的设备状态管理,力求发现和消除潜在的设备异常,保障设备连续、稳定运行。   针对典型冷轧板材的激光焊接工艺研究表明,CQ料淬硬性和裂纹敏感性低,接头以韧窝断裂为主,同时有少量准解理形貌。焊缝组织以铁素体、珠光体和低碳马氏体组成,具有较高的强度和韧性。热影响区存在明显的软化区间,是整个焊接接头的薄弱环节。该类材料的激光焊接工艺应以减小线能量输入、控制接头成形为主。DP980材料淬硬性和冷裂纹敏感性较大,断口以韧窝断裂为主。接头无明显软化区间,但焊缝中心硬度较高,改善焊缝组织韧性是提高接头性能的关键。激光焊接工艺以减小线能量输入、控制接头成形、采用预热退火改善接头冷却特性为主。MW9124材料淬硬性和裂纹敏感性低,接头失效以沿裂纹撕裂为主,裂纹源具有多源疲劳特性,热影响区有明显的软化现象。通过添加焊丝填充材料,降低接头Si/Mn比,以改善接头韧性和细化焊缝晶粒,同时控制接头成形,能有效抑制疲劳产生与扩散,降低接头的断带率。
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