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钢桶缝焊机改造后的技术问题研究
辛巧娟
编者按：最近有好几个单位的同仁来电更来信咨询有关钢桶桶身缝焊机经过改造后（搭边宽度4mm），在焊接过程中经常会出现桶身两端或一端开裂或焊接不牢固等现象。鉴于此问题有其共性，故在此进行探讨，希望会对大家有所帮助。
近年来，特别是加入WTO后。对外贸易的扩大，国外先进技术和设备的引进， 使我国的制桶行业有了飞速的发展。就拿钢桶桶身缝焊来说，几十年来，一直采用上海电焊机厂生产的FN-150-5型缝焊机， 焊接时采用搭边焊接，搭边宽度为12mm。现在，这种现象正在逐渐改变。
改革开放初期，国内引进了几条美国卡兰多公司的制桶生产线和几台全自动缝焊机。进口缝焊机焊接钢桶桶身时搭边宽度只有2～3mm，焊接后。不但钢桶的外观美观、漂亮，而且也有利于保证钢桶的卷封质量， 还节约了原材料。虽然这种焊机有如此多的好处，但由于价格十分昂贵。大部分制桶企业只能是望洋兴叹。而此时，国内有识之士看好这个商机，决定开发制造焊接电控箱，通过技术改造，使大部分制桶缝焊机不需花过多的钱就可以实现缝焊搭边4mm的愿望。直到近几年，随着市场的激烈竞争和对外贸易量的扩大。我们的钢桶也随其内盛装货物漂洋过海，为了与国外同行缩小差距，迫使我们不得不尽快改进我们的钢桶外包装工艺，钢桶焊缝工艺的改进就是其中之一。
下面就改造后缝焊机在钢桶的焊接过程中出现的一些实际问题进行探讨。
1、桶身缝焊后翻边时，桶身两端开裂，有些甚至将近有1OOmm长的焊缝渗漏。
2、桶身两端翻边无破损，但胀筋后环筋开裂。
3、焊接后有飞刺，影响钢桶的外观质量和全开口桶的内在质量。
以上三个问题，是许多制桶企业在生产实际中经常遇到的问题，为此，我们在充分实践的基础上，进行了仔细地研究。
一、焊接工艺参数对桶身缝焊质量的影响
钢桶桶身的焊接原理是电阻焊。焊接是通过焊接热量将钢板熔溶后压制在一起。焊接热量Q=I2Rt，式中：Q——产生的热量；I——焊接电流；R——电极间电阻；t——通电时间。
从公式中可以看出，影响桶身焊接质量的因素有焊接电流、电极间的电阻、通电时间，而电极问的电阻由电极压力大小决定；焊接电流与电网电压有直接的关系；通电时问决定着桶身的焊接速度。故通常情况下，反映出来影响桶身焊接质量的工艺参数(见表1)为：焊接电流、电极压力、焊接速度、焊接时间和休止时间。
1、焊接电流桶身缝焊形成熔核所需的热量来源如上述，是利用电流通过焊接区阻产生的热量。在其他条件给定的况下，焊接电流的大小决定了熔核焊透率和重叠量。在焊接钢桶桶时， 熔核平均焊透率为钢板厚度30～70%．以45～50%为最佳。为获得气密焊接缝熔核重叠量应不于15—20%。
当焊接电流超过某一定值时，继续增大电流只能增大熔核的焊透率和重叠量，而不会提高接头强度，这是不经济的。如果电流过大，还会产生桶身压痕过深和桶身焊缝烧穿等缺陷。
2、电极压力
桶身缝焊时电极压力对两电极间总电阻R有显著的影响，随着电极压力的增大，R显著减小。此时焊接电流虽略有增大，但不能影响因R减小而引起的焊接热的减少。因此，焊接强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时，增大焊接电流或延长焊接时间，可以弥补电阻减小的影响。从而保持焊接强度不变。采用这种焊接条件有利于提高焊接强度的稳定性。电极压力过小，将引起飞溅，也会使焊接强度降低。同时，电极压力过高，会使桶身压痕过深，也加速了焊接滚盘(焊轮)的变形和损耗。压力不足则易产生缩孔，并会因接触电阻过大易使焊接滚盘烧损而缩短其使用寿命。
3、焊接时间和休止时间
桶身缝焊时，主要是通过焊接时间控制熔核尺寸，通过冷却时间控制重叠量。在较低的焊接速度时，焊接与休止时间之比为1．25：1～2：1，可获得满意结果。当焊接速度增加时，焊点间距增加， 此时要获得重叠量相同的焊缝，就必须增大此比例，为此，在较高焊接速度时，焊接与休止时间之比应为3：1或更高。
4、焊接速度
桶身的焊接速度与桶身材料的厚度、材质有直接的关系，不同生产厂家生产的钢桶专用板，在焊接时其焊接参数也是不同的， 这里我们不一一列举。总之，焊接速度挟定了桶身缝焊机焊接滚盘(焊轮)与桶身的接触面积、以及焊轮与加热部位(焊缝搭边处)的接触时问，当焊接速度增大时，为了获得足够的热量，必须增大焊接电流。过大的焊接速度会引起桶身表面烧损和电极粘附，因此即使目前桶身缝焊机有足够的外部冷却水， 焊接速度也不能过大，而应受到限制。
二、焊机机械部分和桶身前道工序对桶身焊接质量的影响
产生前面三种现象， 除焊接工艺参数的影响外，焊机本身的调整也有很大的关系。因为一般情况下，在焊接桶身时，电极压力和焊接速度是不常改变的参数，除非焊接桶身的材料厚度发生了很大的变化，此参数才随之改变。当焊接桶身的材料厚度为1.2或1.0时电极压力和焊接速度可不改变，也不会影响桶身的焊接质量。但是如果桶身托料架过高或过低，直接改变了桶身焊接时的电极压力大小，如果托桶架过高，电极压力增大，焊出来的桶身会有明显的压痕。前面我们谈过，随着电极压力的增大，R显著减小。此时焊接产生的焊接热量将会因电极电阻R的减小而减少，焊接强度也会随着电极压力的增大而降低。故而渗漏或翻边破裂；如果托桶架过低，电极压力减小， 焊出来的桶身会产生明显的桃犁，即桶身焊缝外过高，不是一个圆弧。此时电极压力的减小，R明显增大。此时焊接产生的焊接热量将会因电极电阻R的增大而增大，会产生烧穿或飞溅现象，会容易产生渗漏或翻边破裂现象。
检查完全桶身缝焊机托料架的高低后，应调整其水平度，用水平仪调整托桶粲的平行度，至水平为佳。如果两头高低不平，会由于电极压力大小不同而引起桶身焊缝端头焊接强度的大小不同，故而渗漏或破裂。
其次，是检查缝焊机机头是否正常，有时会出现下机头摆动或上机头因长期润滑不良造成润滑油干结，使上机头不能下移到工艺要求的位置。这些都是影响桶身焊接的主要因素，我们在生产中都遇到过
第三，检查气压是否正确，气管、气阀有无漏气现象。
第四，检查桶身点焊两头搭边尺寸是否正确，如果工艺规定桶身搭边为4mm，那么两端不能出现过大的误差，否则也会造成焊接后，桶身一端渗漏。
三、解决问题的最简单的方法
前面我们从理论上分析了产生钢桶桶身焊接后渗漏的原因，但一般情况下，除设备原因外，大部分是人为因素较多。故解决时，首先检查桶身搭边宽度，如果桶身搭边宽度适宜，最简洁的办法是将焊接速度调至最低，进行焊接，每焊接一个桶身，根据焊接电流情况适当增大一点焊接电流，直到电流不产生飞剌为止，这时焊接的桶身是不会渗满的。此时，如果您还想加大焊接速度，应相应的增大焊接电流，二者是相辅相承的。但由于不少操作者为了加快干活速度．一味的加大焊接速度，使控制箱的焊接规范失调，故而造成焊接后桶身渗漏或开裂。
表内是某制桶企业中生产中的一组工艺参数，仅供参考。因为焊机本身精度、改造方式、控制器的精度及焊接时的工作环境、使用的原材料、操作工的熟练程度等因素都会对桶身焊接参数产生影响。
根据以往的实践经验，生产过程中一般情况下，焊接速度、电极压力是不常改变的，在材料变化范围较小时，它们是一个定值。但焊接电流可以是一个经常改变的参数，它不但要随焊接材料厚度、材质的变化而变化，还要随电网电压的变化而随时变化。
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