热镀锌线TAYLOR焊机机械维护
1 前言
我厂热基镀锌线是以热轧薄板为主要原料，生产镀锌板的生产线。

年生产规模为热镀锌板卷30万t。

生产厚度0.8~4.0mm，宽度850~1650mm，对焊机的设备性能要求较高。

而生产线引进的美国TAYLOR-WINFIELD公司MEDWELD 760型焊机，由于设计原因造成焊接厚规格时，显现出焊接能力不足，在生产2.5mm以上规格带钢时经常出现搭接不上、焊接短路、焊缝开裂等多种故障使生产线被迫停车，造成大量停车废品。

如果焊机的夹持板等部位维护不到位，会造成或加剧上述现象，这就需要对焊机进行精心维护，下面就从焊机的主要执行部件、运行装置、润滑和维护周期等几方面进行总结。

2、TAYLOR MEDWELD 760型焊机的焊接原理
1.1搭接焊机的焊接原理
窄搭接电阻焊机的焊接原理是将两块材料(带钢)搭接，通以适当电流，在材料自身的电阻、材料间及材料与电极间接触部分的集中电阻上产生热量，并在压力作用下产生塑性变形和再结晶而焊接起来。

根据焦耳定律，焊接接头产生的热量用公式(1)表示如下：
Q=0.24I2Rt=0.24UIt(1) 式中
式中：
Q为热量；
I为电流；
R为焊接区电阻；
U为电极间电压；
t为通电时间。

从式中看出，发热量与焊接电流、通电时间及接触区电阻有关，当对某种材质、规格的带钢进行焊接时，通过控制电流、通电时间
(t=l/V ，当焊接断面长度l 一定时，通过改变焊接速度V 来控制通电时
R=Rc+2Rew+2Rw 。

其中Rc 为带钢接触电阻，Rew 为电极与焊件间的接触焊接时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（甚至几万安培）。

电阻率不仅取决于金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式、表面状态及温度有关。

接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：
(1)带钢和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。

过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。

(2)在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使带钢只能在
粗糙表面的局部形成接触点。

在接触点处形成电流线的收拢。

由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。

电极与带钢间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度比带钢低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。

2.2焊接电流的影响
从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。

因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。

2.3焊接时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。

为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间，也可采用小电流和长时间。

例如，焊接薄规格的带钢时采用的是大热量、快速度，焊接厚规格的带钢时采用的是小热量、低速度，这样不仅能减少焊接对焊轮的损伤，又可以达到与生产节奏相匹配的目的，因此焊接方式的选择取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。

对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，还要根据生产线工艺速度的要求进行调整。

2.4电极压力的影响
电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因R减小引起的产热减少。

因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。

解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。

2.5电极形状和材料性能的影响
由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。

随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。

2.6带钢表面状况的影响
带钢表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。

过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。

局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。

氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。

因此彻底清理带钢表面是保证获得优质接头的必要条件，因此，未被酸洗表面的带钢TAYLOR760型焊机不能对其进行焊接；
3、焊机各部件、运行装置润滑对焊机质量的影响
焊机主要包括夹持板装置、框架移动装置、剪切装置、碾压装置、焊接装置、焊缝搭接和回拉装置、对中装置，其中夹持板装置、框架移动装置和剪切装置对焊接质量影响较大，以夹持板装置最大。

3.1 夹持板对焊接质量的影响
焊机夹持板对焊接质量影响很大，尤其是焊接厚规格的带钢时尤其明显。

焊机夹持板包括1组前夹持板和1组后夹持板，每组夹持板包括1块上夹持板和1块下夹持板，夹持板的作用是夹住带钢的头部和尾部，保证焊接过程中带钢位置的稳定性。

焊接的移动框架部分，包括焊机的焊接、碾压、剪切装置，移动框架通过支撑轴承、导向轴承在焊接的框架道轨上运行。

带钢在焊接的过程中，下焊轮的高度由焊接的框架移动道轨来决定。

正常焊接时，下焊轮与夹持
板的高度相同。

如果下焊轮与夹持板的相对高度发生了变化，将导致焊缝质量的下降：
下焊轮过高时：下焊轮将带钢顶起，造成上焊轮与带钢接触不好，造成局部电流过大，严重时形成炸火现象，焊轮上粘渣严重。

这种情况下，焊缝的下表明比较光滑，上表面较差，存在粘渣等现象。

下焊轮过低时：下焊轮与带钢之间接触不紧密，接触不好，造成局部电流过大，焊轮上粘渣严重。

这种情况下，焊缝的上表面比较光滑，下表面较差，存在粘渣等现象。

因此，在平时的设备维护中就要求焊接的下焊轮与下夹持板高度保持一致。

方法就是使用百分表固定在移动框架上，表针压在夹持板上，移动焊机移动框架，读出百分表的读数变化，根据测量结果来微整夹持板的高度。

需要说明的是，在焊接3.5mm厚规格的带钢时，需要适当将下焊轮降低0.5mm，这样才能保证带钢的紧密接触。

3.2 剪切机构的影响
焊接的剪切质量也影响到焊缝质量。

如果剪切后带钢存在毛刺等现象，会造成带钢与带钢之间接触不好，会造成电流集中，产生炸火现象，甚至造成局部焊漏。

但焊机的剪刃设计存在缺陷。

焊机设计最大剪切4.0mm的带钢，但焊接剪刃只有9.60mm厚。

通常情况下，剪刃厚度是剪切带钢的5~10倍，显然，这台焊接的剪刃太薄。

所以，需要对剪刃的磨损、剪切的质量做经常的检查，发现剪刃缺口、
剪刃磨钝后要更换后调换剪刃面。

剪刃使用质量可靠的剪刃，保证剪切质量。

此外，需要检查剪刃固定螺栓的松紧程度，保证剪刃的牢固固定，防止长时间剪切时的冲击造成螺栓的松动。

3.3框架移动装置的影响
焊机框架移动装置的运行平稳十分重要。

焊机通过4个螺栓型轴承支撑在道轨上，又通过4个螺栓型轴承安装在侧面，接触轨道的侧面，对框架起导向作用，防止框架的水平方向内的晃动。

框架的轴承需要定期润滑，测量道轨与轴承之间的间隙。

否则，轴承润滑不到位造成轴承磨损，引起框架移动不稳定，影响焊接质量。

3.4润滑
焊接的润滑十分重要。

焊机采用集中润滑，使用2台手动甘油加油泵对焊机的剪切导向杆、夹持板框架道轨等进行注油。

3.5焊接的周期维护
通过长期间的使用和摸索，现在焊接形成了周期维护的模式，减少了焊机的故障，目前，周期性维护包括：
3.5.1夹持板的测量、调整
3.5.2剪刃的测量、调整
3.5.3冷却水管路的清理
3.5.4螺栓的紧固
3.5.5卫生的清理，可以减少因焊渣导致的接地事故。

5、总结
Taylor760型焊机的经过3年来的使用，通过对设备的改造和焊接参
数参数的合理调整，无论其在对热轧基板还是在冷轧基板焊接中都的性能都有了很大的改观，尤其自2006年以来极少发生因焊缝原因造成的停车，彻底解决了投产以来的焊接3.0mm以上规格热轧带钢时频繁断带，造成废品率居高不下和生产线作业率较低的难题。