高合金含量无取向硅钢焊缝的挖边方法

技术领域

本发明涉及硅钢焊缝边部处理技术领域，具体涉及一种高合金含量无取向硅钢焊缝的挖边方法。

背景技术

高牌号无取向硅钢主要用于大、中型电机和发电机的制造等，随着“双碳”政策的落实与推动，新能源汽车产业飞速发展，新能源驱动电机用钢市场与日俱增，市场对高牌号无取向硅钢(硅铝含量3.5％以上)的需求量旺盛。提高硅铝含量3.5％以上无取向硅钢的生产效率以及降低其吨钢成本，有着重要意义。目前行业内硅铝含量3.5％以上无取向硅钢主要由可逆式轧机生产，生产效率低且成本高，而生产效率高成本低的UCMW冷连轧机不具备批量生产该品种的能力。

中国专利申请号为CN202022728865.3的文献，公开了《一种焊缝深度可调的挖边装置》，属于焊接设备技术领域，主要解决现有焊机挖边剪挖边深度固定，无法根据带钢合金含量的不同，灵活搭配焊缝两侧的挖边深度的技术问题。

对于硅铝总含量3.5～5％无取向硅钢的生产，会用月牙形机械挖边剪，对焊缝边部进行挖边处理，以去除边部焊肉不饱满区域。现有的机械挖边剪挖边，会造成挖边交界处应力集中，合金含量越高，应力集中越明显。硅铝含量3.5～5％无取向硅钢的焊缝，在轧制过程极易形成边裂而造成轧制断带。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种适用于UCMW连轧机生产高合金含量无取向硅钢焊缝的挖边方法。

为实现上述目的，本发明所涉及的高合金含量无取向硅钢焊缝的挖边方法，所述无取向硅钢的硅铝总含量为3.5～5％、冷轧前无取向硅钢厚度d为1.8～2.4mm；采用激光焊接的方法进行焊接，焊接完后送至挖边处，手动使用电冲剪对焊缝边部不饱满区域挖边，挖边形状呈圆弧形，挖边长度(沿钢带运行方向)为10～20cm，挖边最大深度(沿钢带板宽方向)为3～5cm，且剪边速度v满足2cm/s≤v≤5cm/s。

本发明之所以控制挖边长度(沿钢带运行方向)在10～20cm，挖边最大深度(钢带板宽方向)在3～5cm，是因为挖边曲线越平滑，越有利于应力释放。挖边深度＜3cm，挖边长度＜10cm，则焊缝跟踪系统无法定位焊缝位置。剪边速度v控制在2～5cm/s。主要是因为剪边速度过快，不利于剪切面的应力释放，而剪切速度过慢，会增加剪刃的磨损。

进一步地，所述电冲剪的间隙D满足0.1×d≤D≤0.1×(d+1)。电冲剪间隙D冲剪间隙根据母材板厚进行调节，冲剪间隙过小，撕断面过大，毛刺过大，冲剪间隙过大，会增大剪切面晶粒的变形，不利于轧制。

进一步地，根据母材合金含量的不同，选择合适的剪边速度。随着母材合金含量的增加，剪边速度相应降低。所述无取向硅钢的铝含量设为a、硅含量设为b，硅铝含量为3.5％≤a+b≤4％时，剪边速度v满足4cm/s≤v≤5cm/s；硅铝含量为4％≤a+b≤4.5％时，剪边速度v满足3cm/s≤v≤4cm/s；硅铝含量为4.5％≤a+b≤5％时，剪边速度v满足2cm/s≤v≤3cm/s。

进一步地，所述电冲剪空载往返次数为1200～1500次/min，空载往返频率越高，在剪切过程中形成的振动越有利应力的释放。

进一步地，所述电冲剪在不使用时进行油冷处理，确保剪刃冲头在连续工作过程中硬度的维持。

进一步地，用手持喷火枪对挖边后进行加热处理，根据合金含量不同，选择合适的加热温度T；硅铝含量为3.5％≤a+b≤4％时，加热温度T满足400℃≤T≤450℃；4％≤a+b≤4.5％时，加热温度T满足450℃≤T≤500℃；4.5％≤a+b≤5％时，加热温度T满足500℃≤T≤550℃；波动范围在±5℃。对加热温度的控制，主要是因为加热温度越高，会加速加热区晶粒的回复再结晶，晶粒尺寸与母材区别越大，轧制过程中越容易形成边裂而断带；加热温度越低，剪切过程中的应力越不容易释放。

进一步地，所述冷轧前无取向硅钢厚度为1.8mm≤d≤2mm，加热时间t满足30s≤t≤40s；冷轧前无取向硅钢厚度为2mm≤d≤2.2mm，加热时间t满足40s≤t≤50s；冷轧前无取向硅钢厚度为2.2mm≤d≤2.4mm，加热时间t满足50s≤t≤60s；波动范围在±2s。对加热时间的控制，是因为随着板厚的增加，挖边处晶粒总数越大，晶粒长大所需的能量也越大；加热时间过短，晶粒无法充分回复再结晶，不能更好的消除应力。

进一步地，加热完后，通过压缩空气对加热区进行空冷，避免高温烫伤胶辊。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明的挖边方法，极大改善了挖边在轧制过程中产生边裂的问题，避免边裂造成的断带，保证UCMW冷连轧机批量生产硅铝合金含量3.5～5％的高牌号无取向钢。

附图说明

图1为传统月牙挖边剪焊缝挖边形成边裂造成断带图；

图2为本发明为电冲剪焊缝挖边轧后无边裂图；

图3为挖边前基板图；

图4为机械挖边图；

图5为本发明电冲剪挖边图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示为传统月牙挖边剪焊缝挖边形成边裂造成断带图，图2为本发明为电冲剪焊缝挖边轧后无边裂图。通过金相观察不同加工方式引起的组织变化以及毛刺大小，将试样镶嵌后沿平行向观察剪切断面，组织及毛刺情况，见图3、图4、图5，机械挖边的变形区较大，基体靠近挖边附近的组织受到较大的挤压发生变形，而电冲剪挖边基体组织并未受到影响。