自动焊接设备

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自动焊接设备范文第1篇

关键词：可编程控制器；伺服控制系统；激光器；焊接；

中图分类号： TM571.2 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-04-00285-02

引言

金属零件激光焊接工艺是将工控技术和激光焊接技术相结合，完成对不同材质、厚度、形状的金属进行焊接。由于应用广泛，使得焊接设备通用性大大降低，应用于液晶显示领域中的焊接设备更是少之又少。目前只有台湾、日本和国内少数自动化厂家研制并开发出自动激光焊接专用设备。台湾立意公司采用三菱伺服控制系统，台湾孟晋公司采用德国库卡机器人，都掌握设计开发自动焊接设备，与激光器结合完成金属零件批量焊接的技术。只是高额的设备采购费用和低利润产品，不得不让有一定研发能力的厂家进行激光焊接设备的开发设计和生产制造。

相对一百多万元人民币的进口专用设备，自制自动激光焊接设备材料成本只有二十万元，采用双伺服控制系统完成对激光器焊接加工头的固定、调整和焊接功能，采用步进电机控制移送机械手运送金属零件。为方便焊接工艺调整，还加入压料，电磁铁吸料、手动调整等功能，使自行设计的设备自动完成金属零件焊接成为可能，并且焊接质量和焊接效率都可以达到工业生产要求。

自动激光焊接设备的功能是自动将两个“L型”金属料片焊接成“口”料片，为下一冲压工序做准备，其目的在于提高原材料的利用率。原有冲压工艺过程中会产生中间废料，材料利用率只有30%左右；增加自动焊接设备和焊接工艺后，没有中间废料产生，材料利用率提高到75%以上。

一、机械结构总体方案设计

自动激光焊接设备机械结构主要由积料架、移送机械手、治具板、激光焊接头移送机构以及机架五个部分组成，如图1所示。积料架是将两组“L”型金属料堆叠起来，实现将料片逐步向上移送的功能；移送机械手主要由两组带有真空吸盘的手臂组成，通过一个步进电机和一个气缸完成将料片依次移送到焊接治具板上，并将焊接好的零件从治具板移出的功能；治具板主要功能是完成两个“L”型料片的精确定位；治具板上方的激光焊接头移送机构在两组伺服电机的驱动下带动依次发出激光的焊接头匀速运动，完成金属零件的焊接功能。

二、电气控制系统总体方案设计

电气控制系统设计必须考虑到机械系统结构特点和一些特定功能，如激光焊接头移送区必须采用精度较高的伺服电机进行传动，而移送机械手采用步进电机和气缸传动即可，同时还要考虑设备成本、维修难易程度、工作效率等多方面因素。根据该设备特点，设计出电气控制系统方案如图2所示。

可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是电气控制系统的核心。它的主要功能是获得输入端口开关、按钮等信号，经过软件处理，将输出信号传输给外部中间继电器，从而驱动气缸电磁阀、电磁铁、真空发生器、步进电机等外部负载，实现焊接金属零件的功能。PLC还和两个脉冲发生器通讯，再加上两台伺服驱动器、伺服电机以及外部传感器组成了一个闭环控制系统，确保伺服电机按照程序精确定位，使激光焊接头匀速运动，达到最佳焊接效果。

为了和激光发生器进行控制通讯，PLC还通过一个小型PLC和激光器的并行输入输出接口通讯。其主要目的是，发出焊接指令的同时，得到激光器发出的反馈信号，确保激光器可以按照自动激光焊接设备的要求发出激光，最终来实现对金属原材料的焊接功能。

（一）电源设计。由于选用三菱伺服电机，输出电源需要三相交流220V电源，因此配备一个功率为1kW三相380V变220V变压器专供伺服控制系统使用。为了防止人身触电，控制回路均采用低压直流24V电源，同时控制电源还采用双直流24V电源供电系统。中间继电器、PLC外部传感器、触摸屏都由直流开关电源供电；外部负载，如电磁阀、真空发生器、电吸铁等，其驱动电流稍大，且容易出现外部短路故障，因此采用全桥整流电源。可见双直流24V电源供给使得精密元器件稳定工作的同时，还可以防止外部负载对其干扰的影响。

（二）伺服控制系统设计。伺服控制系统由PLC、脉冲发生器（FX2n-1PG）、伺服驱动器（MR-J2S-40A）和伺服电机（HC-KFS43）组成。脉冲发生器就是根据PLC的指令将正转或反转脉冲发送给伺服驱动器，同时接收伺服驱动器收到伺服电机编码器的反馈信号，从而确定伺服电机是否按照PLC发出的指令正常工作。

硬件配置完成后，还要根据需求对伺服驱动器参数进行必要的设置。首先确定脉冲指令单位，该系统选用滚珠丝杠给进量为5mm。在程序中对脉冲发生器定义：伺服电机转一圈激光加工头移动的距离是5000um；伺服电机转一圈所需的脉冲数量为4096（2的n次方，且最接近5000），因此脉冲指令单位就是5000/4096（即伺服驱动器每发出一个脉冲，激光焊接头前进5000/4096um）。

自动焊接设备范文第2篇

关键词：立体车库；设备制造；自动焊接机器人；开发应用；分析

立体车库，顾名思义是指用来存储取放车辆的机械设备体系，一般主要应用于专业停车场管理企业，通过立体车库能够有效节省停车场面积，扩大停车存放量，从而提高其停车费用。按照车库结构，其主要有车库结构、传统结构以及控制系统三部分内容，其中车库框架、立柱和边梁是其结构核心关键部件，这些部件一般由不同性状品种筋板、钢板铆接组焊组成相应结构，其焊缝也呈现多面角焊缝、单边V形焊缝，可以说这些设备焊接技术要求高，施工难度大。以往人工翻转、变换角度焊接和气体保护半自动焊接施工不仅效率低，而且焊缝质量也不高，一旦不慎就会导致有开裂、气孔等状况，严重影响生产效能，也无法满足市场需求。因此改善其设备制造自动焊接技术，强化其焊接工艺就是当前相关行业人员亟需解决的重任，对此本文借鉴了国内外焊接机器人的开发和应用，并在此技术上吸收精华，结合实际进行改造创新，从而开发出更适宜本地企业生产的、性价比高、应用效果好的自动焊接机器人体系，使得其在立体车库设备制造中发挥其应有的优势和效能。

1.立体车库设备制造中自动焊接开发内容

在立体车库设备制造过程中，自动焊接机器人有确保焊接生产的稳定均匀性、高质量性、二十四小时高产能性、简化人工劳力、降低人工技术难度、改善生产环境等的优势特点，该自动焊接系统主要包括焊缝监控跟踪、电气控制、焊接电源、机械传动等内容，能够借助焊缝跟踪系统信号反馈来掌握焊缝轨迹，从而指挥实现焊枪进行多道焊接程序，因此参考自动焊接机器人运行开发原理，实现其焊接技术的自动化有着十分现实积极的意义。本文设计开发就要重点考察焊缝监控跟踪与其电气控制是否相匹配，这就需要考虑焊接参数的有效控制（焊接电压、电流、焊枪摆动轨迹等）以及双工位设备的机械体系，这样才能够使得其开发应用系统达到最大效能。为确保该系统功能实现，要解决下面几点：

第一，自动焊接技术。立体车库设备构件焊接应当对齐对平，其焊接所形成焊缝也应该呈现出多面角与加强版组成焊缝。在进行设计开发时，就要考虑其焊枪运行轨迹能够实现预期焊接效果，也就是要考虑焊接参数（电流、电压、焊枪摆动轨迹）的控制。此外要考虑焊接有正负三毫米的平行度、加强板高度、坡口角度等误差，因此合理采用先进激光跟踪焊缝的传感器。

第二，焊缝自动监督跟踪体系。一般普遍会采用先进位移激光检测器来定位焊接机械手定位、焊接工作中焊缝偏差测量，这个检测器必须要具备传感器和测量系统功能，通过检测器光点（取决于检测目标对象距离）位置变化来获取动态信号，然后经过微控制器来处理，就能够得到与被检测目标距离相等的线性信号。这种优越的跟踪传感性能就能够狼嚎应用于焊缝实时动态信息的跟踪和掌握中。当然在不利焊接环境中，其焊接过程也要采取措施来避免焊接弧光、烟雾、热辐射等不利干扰，如添加窄带滤光片、在传感器前加干燥压缩气体，如二氧化碳，做保温措施等等。

第三，电气控制及其他软件体系。电气控制和其他软件系统主要是通过传感检测部位来检查焊缝位置、焊接件位移，并将所得信息传入到PLC中处理，而其数据输入和监控则有触摸屏来实现。当然其执行系统则依靠伺服电机以及焊接电源来运行，通过在触摸屏输入设计定好的各项参数，然后PLC就依照设定参数运行，并在运行时实时监测、调整焊缝位置，这就形成良好的闭路循环控制系统，从而有效实现高精度的焊接焊缝定位。一般电气控制系统也要配套选用模拟量输入、输出模块等软件系统来实现信号采集、焊缝跟踪以及焊接电压/流的控制。

第四，焊接过程工艺体系。所谓的焊接过程，在该自动焊机机器人系统中就是焊枪轨迹控制过程，一般是空间三维和一轴摆角组成的四轴机构，借助交流伺服电机驱动作用、滚珠丝杆和直线导轨的传动作用来确保焊枪运行深度和精度控制。当然其导轨也要采用焊接防护罩。一般焊接过程都会参考焊接产能、焊接具体工件特点来计算设计焊接参数，从而模拟确定焊接过程，为确保焊接稳定性，一般焊接系统会采用微电报波形控制焊机，持续性百分百的电源容量以及可选性强的多种操作模式，如手动、自动以及半自动模式。通过这些过程系统就能够完美实现焊接制造的机械客观性和精准掌控性，有利于避免人工焊接操作失误，从而大大提高其焊接过程的掌控力以及生产水平。

2.应用成效

通过使用上述开发的自动焊接机器人运行系统，有效提高了焊接焊缝安排的科学性和合理性，大大降低了焊接变形状况，同时也提高了其设备部件焊接的外观性能和质量，对下部工序拼搭和加工有着积极的促进效用。而且借助焊缝激光自动监视跟中系统有助于工作人员更好的掌握焊缝焊接动态，便于焊缝尺寸实时测量工作。经过应用实践并计算发现，其应用效果颇为显著，主要表现为几点：生产效能增加三四倍、焊缝合格率增加五分之二、产品外观美观、质量稳定、生产人员劳动量降低、工作环境得到改善、成本大幅度降低（材料、人工、返工等等）。

3.结束语

总而言之，根据上文所述不难看出，自动焊接机器人系统能够从源头克服传立体车库传统设备制造弊端，深层次提升了企业生产工艺和核心竞争力，能够帮助企业占领更好市场地位，也有利于企业战略性发展。

参考文献：

自动焊接设备范文第3篇

关键词：大口径管道 自动焊技术 焊接缺陷

中图分类号：TU81文献标识码： A 文章编号：

西气东输，一条能源“巨龙”从阿姆河右岸昂首，沿着古丝绸之路，万里东进，翻越千山万水，进入华夏大地，直奔珠江三角洲。它一干八支，总里程8704公里，总投资1422亿元，是中国第一条引进利用境外天然气的陆上能源通道，也是目前世界上最长的天然气管道工程，被喻为保障国家能源安全、提升民生质量的国之动脉。在我国具有长大的意义，包括：经济意义、政治意义、社会意义。西气东输工程采用的钢结构也是具有世界先进技术的钢种，直径大，直径可达1219mm，强度高、耐压力大，可以抵抗12MPa，距离长，堪称世界第一长度，可以达到9000km。钢结构的连接了少不了焊接技术。焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料将两块或两块以上的母材连接成一个整体的操作方法。该工程如此长的距离对焊接技术有着严格的要求，要采用自动焊、或半自动焊技术，等世界比较先进的焊接技术。自动焊是指焊丝和接时的运条是机子自动送的，半自动焊是指焊丝是机子自动送的,但是焊接时的运条是焊工自已控制的。自动焊焊接过程的机械化和自动化，它不仅标志着更高的焊接生产效率和更好的焊接质量，而且还大大改善了生产劳动条件。采用自动焊接技术焊接大口径的管道属于首次进行，在我国历史上也具有里程碑的意义。

1、自动化焊接设备

1.1刚性自动化焊接设备刚性自动化焊接设备

也称为初级自动化焊接设备，其大多数是按照开环控制的原理设计的。虽然整个焊接过程由焊接设备自动完成，但对焊接过程中焊接参数的波动不能进行闭环的反馈系统，不能随机纠正可能出现的偏差。

1.2自适应控制自动化焊接设备

自适应控制的焊接设备是一种自动化程度较高的焊接设备，它配用传感器和电子检测线路，对焊缝轨迹自动导向和跟踪，并对主要的焊接参数进行实行闭环的反馈控制。整个焊接过程将按预先设定的程序和工艺参数自动完成

1.3智能化自动焊接设备

它利用各种高级的传感元件，如视觉传感器，触觉传感器，听觉传感器和激光扫描器等，并借助计算机软件系统，数据库和专家系统具有识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。

2、根焊技术

根焊道的焊接是保证管道焊缝质量的重要工序，是保证管道的施工进步的关键技术，根焊道的焊接出现质量问题会涉及到整个管道施工的质量问题，会耽误工程的进度，影响工期。

2.1设备：

ZFH直缝自动焊接机主要配置：

直线轴承导向，同步带传动或齿轮条传动，直流电机驱动，电机功率65W，无级调速

焊枪调节机构：气动下枪机构、铝合金十字调架，焊枪三维，调节范围X=50mm，Y=50mm。一维旋转调节。

电器控制，PLC控制，电控箱置于机座内，操作盒置于挂锁端。

可配电源：TIG/MIG

2.2内焊机使用的焊前准备

（1）操作人员要了解内焊机的操作顺序和操作规范，要严格按照规定来进行，一旦出现失误，就会对操作人员的身体造成很大的危害，是比较的危险，但是如果按照规范来操作，熟练的掌握内焊机一般不会出现事故的。焊前的准备：

（2）调平内焊机的端面，包括3个定位端面。8个焊炬，其中焊炬中心要处在同一个水平面，不能出现偏移，一旦平偏离就会造成危险。

（3）气罩内要安装一定的铜网，防止熔体飞溅，造成事故，同时也能保证气体稳定的排除。

管道口要安装一定的防风设备，保证在焊接中不会出现气泡。

3.焊接技术

3.1坡口型式

常见的坡口型式有：对接坡口和角接坡口（工程上为区分角接接头中的对接与一般对接焊缝，现将其分为对接、坡口角接、角接三大类）。对接坡口主要有：I型、V型、X型、U型、Y型、UV型、VV型等，角接坡口有：T型、搭接、J型等。

内焊机采用没有间隙的根焊，焊接过程不能随意的更改设计的工艺参数，这对焊接的接口有着很严格的要求。自动焊接的坡口尺寸大小和形状对对焊接的质量起着很重要的作用，直接影响着施工的速度。

3.2参数设置

（1）送丝电动机调节旋钮到800mm\6s-900mm\s。

（2）近控箱的送丝电动机调节旋钮到180mm\25s-220mm\25s.

（3）焊接时，在管外坡口内侧要用铜板堵上坡口内侧的间隙，防止熔体长生的高温烧穿钢结构。

这样设计的参数可以防止在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

4、热焊技术

4.1设备

全自动焊接设备PAW2000A＋PAW3000可以针对热焊时热焊道凸起和未熔合的问题，重新设定焊接速度、送丝速度、单摆时间、电弧电压等6个参数并进行匹配试验，对填充盖面出现的气孔，采取调整摆幅宽度、摆动频率、气体流量等措施全自动焊机结构趋于合理，焊接性能稳步提高。使用该焊机成功穿越1条宽90米、深8米的水沟和焊接1处7度纵向转角管道；焊接管口30道，一次检测合格率100%；焊接管口40道，一次检测合格率100%；焊接管口51道，一次检测合格98%。

4.2解决热焊道凸起和未熔的措施

（1）要熟悉焊接速度、送丝速度、单摆时间、电弧电压等6个参数的作用及主次关系。

（2）采用零摆动，保证干长度小于12mm

（3）焊接坡口钝边设定在0.9-1.0mm，可有效的繁殖出现未熔。

（4）要用二氧化碳作为保护气。气体的流速控制在20\min。可以增加熔的程度，防止出现未熔的缺陷。

参考文献：

[1]吴彩勇,周晓辉,王继春等.大口径管道自动焊接技术研究[J].电焊机,2009,39(5):101-103,158.

[2]迟红艳,王继春,陈建平等.大口径管道自动焊焊接技术研究[J].焊接技术,2005,34(z1):11-13.

[3]杨俊伟,李岩.全位置自动焊接在管道建设中的应用[J].油气储运,2001,20(12):27-28.

自动焊接设备范文第4篇

[关键词]药芯焊丝；半自动焊；药芯焊丝半自动焊接设备；焊接工艺参数

中图分类号：TU334 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0260-01

科学技术的快速发展，使得人们对生活质量水平的要求越来越高。长输管道的建设能够为人民群众的生产生活提供一个便利的环境，作为其中重要的施工环节之一焊接技术是相关人员研究的主要课题。其中药芯焊丝半自动焊能够提高焊接施工的抗风能力和美观性，基于此，相关建设者应明确其具体应用的准备工作、材料使用规格、焊接施工方法以及相关工艺参数等。其目的是能够为相关行业建设者提供一些理论依据。

一、 药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联合应用的特点

在长输管道中，采用的是药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联用的焊接方法。具体来说，根焊采用纤维素焊条电弧焊、层面焊以及填充焊接技术来完成。这种焊接方法与传统单一的焊接工艺不同，其焊缝成型更具美观性且焊接合格率更高。对于联合焊接方法的抗风能力来说，也要比单一的焊接方式强。而且当风速小于5m /s时，联合焊接构件不需要采取任何的防护措施，这一焊接特点意味着其非常适合用于野外操作。此外，采用药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联用的焊接方法，能够进行连续送丝。这是因为在具体的焊接施工过程中，起弧和收弧接头减少，使得焊接的缺陷问题得到了有效控制。

联合方式的焊接焊丝熔敷率高，这就意味着其药皮的脱渣性好且焊热的输入性较快，对于降低成型焊件的焊缝冷却速度就具有明显效果。在进行联合焊接的过程中，所产生的氢有效的避免了裂纹现象的出现。将其应用于大批生产的过程中，就能够使焊接构件成型的工作效率比单一的焊条电弧焊焊接高出3倍以上。同时，其还具有生产成本低的应用效果，这是因为药芯焊丝的半自动焊综合生产成本只有焊条电弧焊2/3。由于半自动焊的薄层数多，当前一层在产生预热作用时，后一层可对前一层起到一定的冷却作用，这就对于降低焊接成型的缺陷率具有很好的力学性能。

二、 药芯焊丝半自动焊技术在长输管道中的应用

1.管道焊接的准备工作

对于环焊缝的对接施工，应准备好内对口器设备来清除坡口、坡口两边的20～30mm范围内以及外壁上的杂物。此外，还要将原螺纹管管端10mm范围内的螺纹余高磨掉，使其以30b仰角外焊接作业提供平缓过渡。为保证管口加热过程的均匀性，应采用环形加热器或者是中频加热器对管口进行预热。在焊接施工前，应用钢丝刷清除管口处因加热而产生的烟尘和氧化皮。对于管口预热温度，应将其控制在100～200e范围内。在冬季对管道进行焊接施工，应将管口的温度控制在20～30e之间，这是保证施焊时所需温度的关键准备工作。值得注意的是，对于坡口两侧的预热准备范围要在50mm以上。如图1所示，为药芯焊丝焊接的施工顺序过程。

2. 管道及焊接材料的规格

某长输管道工程建设所采用的管道材料为X70管线钢，其规格为φ1106×15. 8/18. 7mm。其中根焊材料选择的是某公司生产的直径小于4mm的FOX CEL E6010型纤维素焊条。对于管道的盖面层焊接和填充焊接，采用的焊丝材料直径小于2mmHO-BART的低氢型自保护药芯焊丝。

3. 长输管道的焊接方法

该工程所采用的焊接方式有：自保护药芯焊丝半自动填充焊、盖面焊；纤维素型手工下向焊接。

4.药芯焊丝半自动焊接设备

以某长输管道工程为例，对于大流水焊接机组来说，其所采用的药芯焊丝半自动焊接设备是具备焊接性能稳定的LINCOLN DC-400焊接电源配LN-23P送丝机。这一设备，能够进行纤维素焊条、手工低氢焊条以及半自动自保护焊的焊接，为机组提供了多功能使用的可靠性。设备的安装过程要在焊接的工程车上进行施工，当在进行半自动保护焊接的过程中，发生了焊道表面缺陷、烧穿等问题，可通过焊机来进行手工修复。这是因为采用半自动焊接焊补设备容易对需要修补的焊件造成二次烧穿或者是出现密接气孔等问题。

由于管道的长输性，焊接施工就要陡坡、山地等药芯半自动焊接设备无法开展工作的情况下进行。针对这种情况，可采用逆变多功能的焊接电源，并配备轻

便型送丝机。例如，MILLERXMT304+S32P、熊谷D7+S7以及LINCOLN 350PIPE +LN23P送丝机等。这样一来，半自动焊接设备就具有质量轻、性能稳定且能够在凹凸不平的地区进行作业的效果。当供电的低压线架设过长导致了设备电压线路衰减时，其还能够为设备提供良好的补偿，这就有效避免了因设备电压问题而影响长输管道工程焊接质量。

5.焊接施工的工艺参数

将药芯半自动焊应用于长输管道的焊接施工中，关键的工艺参数内容包括：电流、电弧电压、焊接速度、焊丝角度、焊丝的杆伸长度、推力电流以及送丝速度。相关研究表明，只有将上述工艺参数内容实现完全匹配后，才能保证焊接过程的稳定。焊接过程的稳定主要体现在焊缝成型好、飞溅小以及生产效率高等。其中焊丝在工件产生的电弧与导电嘴之间所伸出的长度，为焊丝的杆伸长度。当焊丝的杆伸长度越长，其所产生的电弧电压就低；当焊丝的杆伸长度越短，其所产生的电弧电压就越高。此工艺参数设置，要保证长短度的适量。因为杆伸太短，电弧电压增高，焊丝的钢皮电阻热就增大，这就会导致药芯焊丝自保护压力的下降进而产生气孔。而杆伸太长，电弧电压降低，焊丝就会发生爆断，进而产生穿丝和顶丝的现象。

电弧电压是药芯焊丝自保护焊接施工重要的工艺参数之一。在对长输管道的各部分构件进行半自动焊的过程中，应保证电弧电压始终处在18～22V之间。如果电压太高，其焊接所产生的熔渣就非常稀且不容易存留在管道焊缝的表面，这就失去了对焊缝金属表面提供保护作用的效果。而气孔出现后，就会对管道焊接的施工质量造成严重影响。当电压太低，其焊接的电弧变化过程就会失去稳定性，进而出现焊道鼓、顶丝、飞溅大、热焊以及填充焊时的夹角问题，这是焊接施工产生夹渣缺陷的主要原因。

推力电流在药芯焊丝半自动焊接的过程中非常容易被忽视，这是因为其变化的体现不明显，但其却在焊接中起着很大作用。推力电力工艺参数如果没有控制好，就会产生熔滴过渡的问题，进而使设备发生频繁断路。对其进行控制需要综合考虑具体的焊接施工情况，如焊条的型号、焊条的直径、焊丝的直径、焊丝的型号以及焊缝所处的管道空间位置，甚至是不同的焊接作业人员，都会对推力电流产生影响。总的来说，只要控制住推力电流的大小就可以保证焊接施工的稳定性。当推力电流越大，其电弧就越硬，但飞溅大较为使用于全位置的焊接施工。当推力电流越小，其电弧就越软，但飞溅小较为适用于小电流情况下的手工焊接。

结束语：

综上所述，药芯焊丝半自动焊应用于长输管道中，除了有增强抗风能力、提高美观性一来，还具有易操作的焊接施工特点。本文以实际案例研究了药芯焊丝半自动焊应用于长输管道中，具体焊接施工的工艺参数以及要注意的问题。事实证明，药芯焊丝半自动焊的应用，有利于提高焊接速度、焊接质量及生产成本。

参考文献：

[1] 钱国意.手工下向+药芯焊丝半自动焊接工艺在长输管道焊接中的应用[J].化工中间体，2015，02：3-4.

自动焊接设备范文第5篇

关键词:槽壳 自动焊接 工作原理 立缝 规范参数

1、自动焊接小车的工作原理

CS-100多功能摆动式自动焊接小车是依托CO2气体保护焊机的先进焊接设备，是采用齿轮齿条方式驱动在轨道行走的焊接装备，广泛应用于水平对接焊和垂直对接焊，特别适合中厚板焊接。CS-100多功能摆动式自动焊接小车由控制面板、摆动电机、导轨、焊枪夹及相应的焊接电源组成，其导轨用强力磁铁吸在工件上，安装和拆卸都很方便。其主要特点是可以实现垂直及水平焊接，设有摆动幅度调节系统，可实现左右，中心位置的随意伸出及调节。摆动焊接时为了防止咬边现象的出现，设置了左右摆动停止时间可调节功能，并配有小型轨道可对接延长；控制器采用数码方式显示摆动幅度，焊接中心位置的移动，停留时间及运行速度。

2、在槽壳立缝焊接中的运用

铝电解槽为全焊钢结构件，焊接应力大，槽壳由端侧板2块、长侧板2块、底板1块组装，经焊接后成为最终产品槽壳。在槽壳焊接中容易出现问题的地方常常在于长侧板与端侧板对接焊缝上，如果不进行有效控制，会导容易致铝电解槽在今后使用中，频繁进行维修，直接影响到电解槽的使用寿命，所以电解槽槽壳端侧板与长侧板的四条对接焊缝的焊接质量是整个电解工程中的重中之重。为了提高焊接质量，提高生产率，消除人为因素对焊缝的影响，我公司在电解槽槽壳的四条对接焊缝过程中，采用了CS-100多功能摆动式自动焊接小车进行焊接（如图－1）。

2.1焊接参数的设定及控制

为了确保四条立缝的焊接质量，我们对CO2气体保护自动立焊机焊接垂直立缝进行了焊接工艺评定，具体焊接参数如下：

第一层：焊接材料H08Mn2SiA，焊丝直径φ1.0 mm，焊接电流90～100A,焊接电压18～21V, 摆动速度10～13cm/min, 线能量8.24～8.26 kj/cm,摆动幅度3mm,左右停止0.5S,行走速度15～18 mm/min,焊丝伸出长7mm,CO2气流量15～20l/mm,电源极性直流反接；

第二层：焊接材料H08Mn2SiA，焊丝直径φ1.20 mm，焊接电流100～110A,焊接电压20～22V, 摆动速度10～13cm/min,线能量8.81～10.2kj/cm, 摆动幅度6.5mm,左右停止0.5S,行走速度8～13mm/min,焊丝伸出长12mm, CO2气流量15～20l/mm,电源极性直流反接。

(1)计算线能量E：I--电流(A)，U--电压(V)，V--摆动速度(cm/min)， --热效率，查表得CO2气体保护焊为0.75～0.90，本计算取值为0.85,经线能量计算公式得：

(2)取槽壳初始温度T0=25℃，由经验公式得，临界板厚 ，计算过程如下：

(3)由于槽壳实际板厚 ，当焊接接头为V形破口时，三维传热形状系数F3 =1.1，按三维传热公式得：

所以得出结论为：冷却时间t8/5的时间为4.1～5.1s，满足晶体结晶要求。

2.2 实际实施

为了保证焊接质量，在我公司的电解槽工程施工过程中，电解槽的端侧板和长侧板的对接焊缝，我们都严格按照上述评定的焊接规范和要求进行焊接操作，具体工艺要求如下：

(1)焊接位置：立焊；

(2)焊接设备：YD-350型CO2气体保护焊机，CS-100型多功能摆动式自动焊接小车；

(3)焊前清除铁锈、熔渣、药皮、毛刺和其它杂质；

(4)开50°V型坡口；

(5)焊接参数的设定（参考焊接工艺评定）；

(6)焊接作业成型。

3、成效实例

在我公司内蒙古包头项目部的300KA电解槽工程施工中，槽壳的端侧板和长侧板的对接焊缝均按此工艺进行施工。焊接完成后，专职质检人员对所有采用此工艺焊接的焊缝进行检查，检查结果为：外观检查一次合格率98%；焊缝内部射线探伤检查，合格率100%，其中Ⅰ级片率达到了75%，并且100%达到了Ⅱ级片以上，彻底消除了Ⅲ级片，达到了预期效果。同时，该工程还荣获了2008年“全国优秀焊接工程”一等奖。

参考文献