激光焊机教材(普及版)

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1、激光焊机（Laserbeamwelder）一概述激光焊机设置在酸轧机组入口段，用以将前后两钢卷的尾部及头部焊接起来，实现无头轧制。激光焊接是将能量密度很高的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属受热熔化然后冷却形成焊接。激光焊接优点：1、焊接速度快、变形小；2、功率密度高，焊缝熔深大，深宽比可达5：1；3、控制易于实现自动化；4、焊缝窄热影响区很小,焊缝组织均匀。二激光焊机设备组成激光焊机由以下主要设备和部件组成：激光发生器，激光传输系统，焊接C型框，焊头，双切剪，下支撑台，入口/出口夹具台及夹具、夹送辊，活套辊、对中装置，月牙剪等组成。焊机整

2、体包括如下4个部分（图2-1）：A-带钢出口段B-带钢入口段C-焊机本体D-液压站（未画出）图.2-1激光焊机结构2.1焊机主体结构图.2-2焊机主体结构1Weldingcarriage（底座）8Laserbeamguide（光束导向）2Carriagedrive（驱动装置）9Planishingrolls（平整辊）3Sheardrive（剪切机构）10Heatingdevice（热处理装置）4Shearunit（剪切部件）11Pinch（冲孔）5Weldedgepositioning（焊缝边缘定位）12Shearscrapevacuation（碎片外运）6L

3、aserfocusinghead（激光聚焦头）13Stripedgedetection（带钢边缘检测）7Laserweldinghead（激光焊接头）14Scrapchute（剪切碎片运输斜道）表：焊机主体组成部件激光焊机，其主要设备（如上表）组成介绍如下：1.底座.装有用于“C”型架运行的高精度导轨。2.车式“C”型框，装有球型丝杆及其转动装置。3.高性能CO2激光发生器安装在“C”型架上，设有保护罩如图.2-3。图.2-3CO2激光发生器安转位置4.适应于激光焊接的高精度双切剪。为便于更换刀片，将刀片组装在1个盒内。剪体内装有冲孔器如图.2-4。图.2-4

4、双切剪结构5、带钢两侧的光电检测器用以控制激光束投入起止点。6、激光发生器和激光反射镜都设有水冷却系统。7.传输激光的铝质导管也固定在“C”型架上，管内装有1个带水冷却的激光转向反射镜，管内冲有保护气体。由于激光发生器和激光焊头都安装在“C”型架上，所以传输光路短如图.2-5。图.2-5激光束传输过程9.在焊缝的上下面设有焊缝光整轮，用液压缸操作。10.高频电感加热器（用于对带钢预热和退火）组成为：高频转换器；加热器（由电感应线圈、变压器、震荡回路、电容器及水冷却器）等。11.冲孔装置在焊缝边缘处冲孔，为了在后续工艺中实现对焊缝的跟踪和检测。12.切头输出装置

5、布置在剪刃盒中，能自动输出切头。14.用切头溜槽将切头导至切头带式运输机上。2.2焊机出口/入口段结构图图.2-6出口段设备图.2-7入口段设备A1-升降辊A2-夹送辊A3-起活套装置B1-MCD对中装置A4-MCD对中装置A5月牙剪B2-起活套装置B3-夹送辊A2-夹送辊的作用：运输并定位带钢头部进入双切剪中。夹送辊的下辊采用液压齿轮马达转动。A3-起活套装置：安装于焊机机体之前，用于形成活套。活套臂在液压缸的作用下托起带钢，当活套形成后降下。A4-MCD对中装置：在焊机本体的入口和出口设有四点式对中装置。对中装置的移动对中部件由液压马达通过齿轮齿条进行转动

6、的。三激光焊机典型工作过程焊机工作过程可由以下顺序图来表示：图.3-1双切剪进入工作位置1.当前卷带钢的带尾即将通过焊机时，移动剪座在液压缸的驱动下进入工作位置，如图.3-1所示。图.3-2出口、入口带钢形成活套2.前卷带钢的尾部及后卷带钢的头部双双就位，进/出口段活套辊上升，带钢形成活套，如图.3-2所示。图.3-3MCD对前、后带钢进行对中调整3.焊机自带的MCD带钢对中装置对前后带钢进行对中调整，及进、出口压板台将前后卷的带钢压紧，如图.3-3所示。图.3-4双切剪剪切带钢4.双切剪上、下剪刃工作对前卷带钢尾部和后卷带钢的头部进行剪切及冲孔，如图.3-4

7、所示。图.3-5激光焊接头进入带钢焊接工作5.激光焊接头下降压紧带钢开始焊接工作，如图.3-5所示。图.3-6月牙剪剪切带钢焊缝处6.带钢运行至月牙剪对焊缝边缘剪切，如图.3-6所示。激光焊机工作过程中全自动内容包括：夹送辊、活套、对中、切头、冲孔切头输出、焊接、光整、月牙剪等设备的操作。四技术数据要求4.1机械数据焊机开口度140mm×1900mm主夹具夹紧力约400KN导轮夹紧力约40KN双切剪剪切力（含冲孔）约800KN两剪刃间距140mm冲孔直径φ20mm（位于带钢中间）冲孔与焊缝间距约100mm平整轮压紧力约50KN焊机C型框的行进速度（可以微调）1

8、m/min.to15m/min.焊接速