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自動(dòng)焊接設(shè)備范文第1篇

關(guān)鍵詞：可編程控制器；伺服控制系統(tǒng)；激光器；焊接；

中圖分類號(hào)： TM571.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-04-00285-02

引言

金屬零件激光焊接工藝是將工控技術(shù)和激光焊接技術(shù)相結(jié)合，完成對(duì)不同材質(zhì)、厚度、形狀的金屬進(jìn)行焊接。由于應(yīng)用廣泛，使得焊接設(shè)備通用性大大降低，應(yīng)用于液晶顯示領(lǐng)域中的焊接設(shè)備更是少之又少。目前只有臺(tái)灣、日本和國(guó)內(nèi)少數(shù)自動(dòng)化廠家研制并開發(fā)出自動(dòng)激光焊接專用設(shè)備。臺(tái)灣立意公司采用三菱伺服控制系統(tǒng)，臺(tái)灣孟晉公司采用德國(guó)庫(kù)卡機(jī)器人，都掌握設(shè)計(jì)開發(fā)自動(dòng)焊接設(shè)備，與激光器結(jié)合完成金屬零件批量焊接的技術(shù)。只是高額的設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用和低利潤(rùn)產(chǎn)品，不得不讓有一定研發(fā)能力的廠家進(jìn)行激光焊接設(shè)備的開發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造。

相對(duì)一百多萬(wàn)元人民幣的進(jìn)口專用設(shè)備，自制自動(dòng)激光焊接設(shè)備材料成本只有二十萬(wàn)元，采用雙伺服控制系統(tǒng)完成對(duì)激光器焊接加工頭的固定、調(diào)整和焊接功能，采用步進(jìn)電機(jī)控制移送機(jī)械手運(yùn)送金屬零件。為方便焊接工藝調(diào)整，還加入壓料，電磁鐵吸料、手動(dòng)調(diào)整等功能，使自行設(shè)計(jì)的設(shè)備自動(dòng)完成金屬零件焊接成為可能，并且焊接質(zhì)量和焊接效率都可以達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求。

自動(dòng)激光焊接設(shè)備的功能是自動(dòng)將兩個(gè)“L型”金屬料片焊接成“口”料片，為下一沖壓工序做準(zhǔn)備，其目的在于提高原材料的利用率。原有沖壓工藝過程中會(huì)產(chǎn)生中間廢料，材料利用率只有30%左右；增加自動(dòng)焊接設(shè)備和焊接工藝后，沒有中間廢料產(chǎn)生，材料利用率提高到75%以上。

一、機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)

自動(dòng)激光焊接設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由積料架、移送機(jī)械手、治具板、激光焊接頭移送機(jī)構(gòu)以及機(jī)架五個(gè)部分組成，如圖1所示。積料架是將兩組“L”型金屬料堆疊起來(lái)，實(shí)現(xiàn)將料片逐步向上移送的功能；移送機(jī)械手主要由兩組帶有真空吸盤的手臂組成，通過一個(gè)步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)氣缸完成將料片依次移送到焊接治具板上，并將焊接好的零件從治具板移出的功能；治具板主要功能是完成兩個(gè)“L”型料片的精確定位；治具板上方的激光焊接頭移送機(jī)構(gòu)在兩組伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)依次發(fā)出激光的焊接頭勻速運(yùn)動(dòng)，完成金屬零件的焊接功能。

二、電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮到機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和一些特定功能，如激光焊接頭移送區(qū)必須采用精度較高的伺服電機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，而移送機(jī)械手采用步進(jìn)電機(jī)和氣缸傳動(dòng)即可，同時(shí)還要考慮設(shè)備成本、維修難易程度、工作效率等多方面因素。根據(jù)該設(shè)備特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出電氣控制系統(tǒng)方案如圖2所示。

可編程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是電氣控制系統(tǒng)的核心。它的主要功能是獲得輸入端口開關(guān)、按鈕等信號(hào)，經(jīng)過軟件處理，將輸出信號(hào)傳輸給外部中間繼電器，從而驅(qū)動(dòng)氣缸電磁閥、電磁鐵、真空發(fā)生器、步進(jìn)電機(jī)等外部負(fù)載，實(shí)現(xiàn)焊接金屬零件的功能。PLC還和兩個(gè)脈沖發(fā)生器通訊，再加上兩臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)以及外部傳感器組成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保伺服電機(jī)按照程序精確定位，使激光焊接頭勻速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最佳焊接效果。

為了和激光發(fā)生器進(jìn)行控制通訊，PLC還通過一個(gè)小型PLC和激光器的并行輸入輸出接口通訊。其主要目的是，發(fā)出焊接指令的同時(shí)，得到激光器發(fā)出的反饋信號(hào)，確保激光器可以按照自動(dòng)激光焊接設(shè)備的要求發(fā)出激光，最終來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬原材料的焊接功能。

（一）電源設(shè)計(jì)。由于選用三菱伺服電機(jī)，輸出電源需要三相交流220V電源，因此配備一個(gè)功率為1kW三相380V變220V變壓器專供伺服控制系統(tǒng)使用。為了防止人身觸電，控制回路均采用低壓直流24V電源，同時(shí)控制電源還采用雙直流24V電源供電系統(tǒng)。中間繼電器、PLC外部傳感器、觸摸屏都由直流開關(guān)電源供電；外部負(fù)載，如電磁閥、真空發(fā)生器、電吸鐵等，其驅(qū)動(dòng)電流稍大，且容易出現(xiàn)外部短路故障，因此采用全橋整流電源?？梢婋p直流24V電源供給使得精密元器件穩(wěn)定工作的同時(shí)，還可以防止外部負(fù)載對(duì)其干擾的影響。

（二）伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。伺服控制系統(tǒng)由PLC、脈沖發(fā)生器（FX2n-1PG）、伺服驅(qū)動(dòng)器（MR-J2S-40A）和伺服電機(jī)（HC-KFS43）組成。脈沖發(fā)生器就是根據(jù)PLC的指令將正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送給伺服驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)接收伺服驅(qū)動(dòng)器收到伺服電機(jī)編碼器的反饋信號(hào)，從而確定伺服電機(jī)是否按照PLC發(fā)出的指令正常工作。

硬件配置完成后，還要根據(jù)需求對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)進(jìn)行必要的設(shè)置。首先確定脈沖指令單位，該系統(tǒng)選用滾珠絲杠給進(jìn)量為5mm。在程序中對(duì)脈沖發(fā)生器定義：伺服電機(jī)轉(zhuǎn)一圈激光加工頭移動(dòng)的距離是5000um；伺服電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需的脈沖數(shù)量為4096（2的n次方，且最接近5000），因此脈沖指令單位就是5000/4096（即伺服驅(qū)動(dòng)器每發(fā)出一個(gè)脈沖，激光焊接頭前進(jìn)5000/4096um）。

自動(dòng)焊接設(shè)備范文第2篇

關(guān)鍵詞：立體車庫(kù)；設(shè)備制造；自動(dòng)焊接機(jī)器人；開發(fā)應(yīng)用；分析

立體車庫(kù)，顧名思義是指用來(lái)存儲(chǔ)取放車輛的機(jī)械設(shè)備體系，一般主要應(yīng)用于專業(yè)停車場(chǎng)管理企業(yè)，通過立體車庫(kù)能夠有效節(jié)省停車場(chǎng)面積，擴(kuò)大停車存放量，從而提高其停車費(fèi)用。按照車庫(kù)結(jié)構(gòu)，其主要有車庫(kù)結(jié)構(gòu)、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)三部分內(nèi)容，其中車庫(kù)框架、立柱和邊梁是其結(jié)構(gòu)核心關(guān)鍵部件，這些部件一般由不同性狀品種筋板、鋼板鉚接組焊組成相應(yīng)結(jié)構(gòu)，其焊縫也呈現(xiàn)多面角焊縫、單邊V形焊縫，可以說(shuō)這些設(shè)備焊接技術(shù)要求高，施工難度大。以往人工翻轉(zhuǎn)、變換角度焊接和氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接施工不僅效率低，而且焊縫質(zhì)量也不高，一旦不慎就會(huì)導(dǎo)致有開裂、氣孔等狀況，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效能，也無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。因此改善其設(shè)備制造自動(dòng)焊接技術(shù)，強(qiáng)化其焊接工藝就是當(dāng)前相關(guān)行業(yè)人員亟需解決的重任，對(duì)此本文借鑒了國(guó)內(nèi)外焊接機(jī)器人的開發(fā)和應(yīng)用，并在此技術(shù)上吸收精華，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行改造創(chuàng)新，從而開發(fā)出更適宜本地企業(yè)生產(chǎn)的、性價(jià)比高、應(yīng)用效果好的自動(dòng)焊接機(jī)器人體系，使得其在立體車庫(kù)設(shè)備制造中發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)和效能。

1.立體車庫(kù)設(shè)備制造中自動(dòng)焊接開發(fā)內(nèi)容

在立體車庫(kù)設(shè)備制造過程中，自動(dòng)焊接機(jī)器人有確保焊接生產(chǎn)的穩(wěn)定均勻性、高質(zhì)量性、二十四小時(shí)高產(chǎn)能性、簡(jiǎn)化人工勞力、降低人工技術(shù)難度、改善生產(chǎn)環(huán)境等的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，該自動(dòng)焊接系統(tǒng)主要包括焊縫監(jiān)控跟蹤、電氣控制、焊接電源、機(jī)械傳動(dòng)等內(nèi)容，能夠借助焊縫跟蹤系統(tǒng)信號(hào)反饋來(lái)掌握焊縫軌跡，從而指揮實(shí)現(xiàn)焊槍進(jìn)行多道焊接程序，因此參考自動(dòng)焊接機(jī)器人運(yùn)行開發(fā)原理，實(shí)現(xiàn)其焊接技術(shù)的自動(dòng)化有著十分現(xiàn)實(shí)積極的意義。本文設(shè)計(jì)開發(fā)就要重點(diǎn)考察焊縫監(jiān)控跟蹤與其電氣控制是否相匹配，這就需要考慮焊接參數(shù)的有效控制（焊接電壓、電流、焊槍擺動(dòng)軌跡等）以及雙工位設(shè)備的機(jī)械體系，這樣才能夠使得其開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)達(dá)到最大效能。為確保該系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)，要解決下面幾點(diǎn)：

第一，自動(dòng)焊接技術(shù)。立體車庫(kù)設(shè)備構(gòu)件焊接應(yīng)當(dāng)對(duì)齊對(duì)平，其焊接所形成焊縫也應(yīng)該呈現(xiàn)出多面角與加強(qiáng)版組成焊縫。在進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，就要考慮其焊槍運(yùn)行軌跡能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期焊接效果，也就是要考慮焊接參數(shù)（電流、電壓、焊槍擺動(dòng)軌跡）的控制。此外要考慮焊接有正負(fù)三毫米的平行度、加強(qiáng)板高度、坡口角度等誤差，因此合理采用先進(jìn)激光跟蹤焊縫的傳感器。

第二，焊縫自動(dòng)監(jiān)督跟蹤體系。一般普遍會(huì)采用先進(jìn)位移激光檢測(cè)器來(lái)定位焊接機(jī)械手定位、焊接工作中焊縫偏差測(cè)量，這個(gè)檢測(cè)器必須要具備傳感器和測(cè)量系統(tǒng)功能，通過檢測(cè)器光點(diǎn)（取決于檢測(cè)目標(biāo)對(duì)象距離）位置變化來(lái)獲取動(dòng)態(tài)信號(hào)，然后經(jīng)過微控制器來(lái)處理，就能夠得到與被檢測(cè)目標(biāo)距離相等的線性信號(hào)。這種優(yōu)越的跟蹤傳感性能就能夠狼嚎應(yīng)用于焊縫實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息的跟蹤和掌握中。當(dāng)然在不利焊接環(huán)境中，其焊接過程也要采取措施來(lái)避免焊接弧光、煙霧、熱輻射等不利干擾，如添加窄帶濾光片、在傳感器前加干燥壓縮氣體，如二氧化碳，做保溫措施等等。

第三，電氣控制及其他軟件體系。電氣控制和其他軟件系統(tǒng)主要是通過傳感檢測(cè)部位來(lái)檢查焊縫位置、焊接件位移，并將所得信息傳入到PLC中處理，而其數(shù)據(jù)輸入和監(jiān)控則有觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然其執(zhí)行系統(tǒng)則依靠伺服電機(jī)以及焊接電源來(lái)運(yùn)行，通過在觸摸屏輸入設(shè)計(jì)定好的各項(xiàng)參數(shù)，然后PLC就依照設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，并在運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、調(diào)整焊縫位置，這就形成良好的閉路循環(huán)控制系統(tǒng)，從而有效實(shí)現(xiàn)高精度的焊接焊縫定位。一般電氣控制系統(tǒng)也要配套選用模擬量輸入、輸出模塊等軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、焊縫跟蹤以及焊接電壓/流的控制。

第四，焊接過程工藝體系。所謂的焊接過程，在該自動(dòng)焊機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)中就是焊槍軌跡控制過程，一般是空間三維和一軸擺角組成的四軸機(jī)構(gòu)，借助交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)作用、滾珠絲桿和直線導(dǎo)軌的傳動(dòng)作用來(lái)確保焊槍運(yùn)行深度和精度控制。當(dāng)然其導(dǎo)軌也要采用焊接防護(hù)罩。一般焊接過程都會(huì)參考焊接產(chǎn)能、焊接具體工件特點(diǎn)來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)焊接參數(shù)，從而模擬確定焊接過程，為確保焊接穩(wěn)定性，一般焊接系統(tǒng)會(huì)采用微電報(bào)波形控制焊機(jī)，持續(xù)性百分百的電源容量以及可選性強(qiáng)的多種操作模式，如手動(dòng)、自動(dòng)以及半自動(dòng)模式。通過這些過程系統(tǒng)就能夠完美實(shí)現(xiàn)焊接制造的機(jī)械客觀性和精準(zhǔn)掌控性，有利于避免人工焊接操作失誤，從而大大提高其焊接過程的掌控力以及生產(chǎn)水平。

2.應(yīng)用成效

通過使用上述開發(fā)的自動(dòng)焊接機(jī)器人運(yùn)行系統(tǒng)，有效提高了焊接焊縫安排的科學(xué)性和合理性，大大降低了焊接變形狀況，同時(shí)也提高了其設(shè)備部件焊接的外觀性能和質(zhì)量，對(duì)下部工序拼搭和加工有著積極的促進(jìn)效用。而且借助焊縫激光自動(dòng)監(jiān)視跟中系統(tǒng)有助于工作人員更好的掌握焊縫焊接動(dòng)態(tài)，便于焊縫尺寸實(shí)時(shí)測(cè)量工作。經(jīng)過應(yīng)用實(shí)踐并計(jì)算發(fā)現(xiàn)，其應(yīng)用效果頗為顯著，主要表現(xiàn)為幾點(diǎn)：生產(chǎn)效能增加三四倍、焊縫合格率增加五分之二、產(chǎn)品外觀美觀、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)人員勞動(dòng)量降低、工作環(huán)境得到改善、成本大幅度降低（材料、人工、返工等等）。

3.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，根據(jù)上文所述不難看出，自動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)能夠從源頭克服傳立體車庫(kù)傳統(tǒng)設(shè)備制造弊端，深層次提升了企業(yè)生產(chǎn)工藝和核心競(jìng)爭(zhēng)力，能夠幫助企業(yè)占領(lǐng)更好市場(chǎng)地位，也有利于企業(yè)戰(zhàn)略性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

自動(dòng)焊接設(shè)備范文第3篇

關(guān)鍵詞：大口徑管道 自動(dòng)焊技術(shù) 焊接缺陷

中圖分類號(hào)：TU81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

西氣東輸，一條能源“巨龍”從阿姆河右岸昂首，沿著古絲綢之路，萬(wàn)里東進(jìn)，翻越千山萬(wàn)水，進(jìn)入華夏大地，直奔珠江三角洲。它一干八支，總里程8704公里，總投資1422億元，是中國(guó)第一條引進(jìn)利用境外天然氣的陸上能源通道，也是目前世界上最長(zhǎng)的天然氣管道工程，被喻為保障國(guó)家能源安全、提升民生質(zhì)量的國(guó)之動(dòng)脈。在我國(guó)具有長(zhǎng)大的意義，包括：經(jīng)濟(jì)意義、政治意義、社會(huì)意義。西氣東輸工程采用的鋼結(jié)構(gòu)也是具有世界先進(jìn)技術(shù)的鋼種，直徑大，直徑可達(dá)1219mm，強(qiáng)度高、耐壓力大，可以抵抗12MPa，距離長(zhǎng)，堪稱世界第一長(zhǎng)度，可以達(dá)到9000km。鋼結(jié)構(gòu)的連接了少不了焊接技術(shù)。焊接技術(shù)就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料將兩塊或兩塊以上的母材連接成一個(gè)整體的操作方法。該工程如此長(zhǎng)的距離對(duì)焊接技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，要采用自動(dòng)焊、或半自動(dòng)焊技術(shù)，等世界比較先進(jìn)的焊接技術(shù)。自動(dòng)焊是指焊絲和接時(shí)的運(yùn)條是機(jī)子自動(dòng)送的，半自動(dòng)焊是指焊絲是機(jī)子自動(dòng)送的,但是焊接時(shí)的運(yùn)條是焊工自已控制的。自動(dòng)焊焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化，它不僅標(biāo)志著更高的焊接生產(chǎn)效率和更好的焊接質(zhì)量，而且還大大改善了生產(chǎn)勞動(dòng)條件。采用自動(dòng)焊接技術(shù)焊接大口徑的管道屬于首次進(jìn)行，在我國(guó)歷史上也具有里程碑的意義。

1、自動(dòng)化焊接設(shè)備

1.1剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備

也稱為初級(jí)自動(dòng)化焊接設(shè)備，其大多數(shù)是按照開環(huán)控制的原理設(shè)計(jì)的。雖然整個(gè)焊接過程由焊接設(shè)備自動(dòng)完成，但對(duì)焊接過程中焊接參數(shù)的波動(dòng)不能進(jìn)行閉環(huán)的反饋系統(tǒng)，不能隨機(jī)糾正可能出現(xiàn)的偏差。

1.2自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備

自適應(yīng)控制的焊接設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高的焊接設(shè)備，它配用傳感器和電子檢測(cè)線路，對(duì)焊縫軌跡自動(dòng)導(dǎo)向和跟蹤，并對(duì)主要的焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)行閉環(huán)的反饋控制。整個(gè)焊接過程將按預(yù)先設(shè)定的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)完成

1.3智能化自動(dòng)焊接設(shè)備

它利用各種高級(jí)的傳感元件，如視覺傳感器，觸覺傳感器，聽覺傳感器和激光掃描器等，并借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)具有識(shí)別、判斷、實(shí)時(shí)檢測(cè)，運(yùn)算、自動(dòng)編程、焊接參數(shù)存儲(chǔ)和自動(dòng)生成焊接記錄文件的功能。

2、根焊技術(shù)

根焊道的焊接是保證管道焊縫質(zhì)量的重要工序，是保證管道的施工進(jìn)步的關(guān)鍵技術(shù)，根焊道的焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題會(huì)涉及到整個(gè)管道施工的質(zhì)量問題，會(huì)耽誤工程的進(jìn)度，影響工期。

2.1設(shè)備：

ZFH直縫自動(dòng)焊接機(jī)主要配置：

直線軸承導(dǎo)向，同步帶傳動(dòng)或齒輪條傳動(dòng)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)功率65W，無(wú)級(jí)調(diào)速

焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)下槍機(jī)構(gòu)、鋁合金十字調(diào)架，焊槍三維，調(diào)節(jié)范圍X=50mm，Y=50mm。一維旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。

電器控制，PLC控制，電控箱置于機(jī)座內(nèi)，操作盒置于掛鎖端。

可配電源：TIG/MIG

2.2內(nèi)焊機(jī)使用的焊前準(zhǔn)備

（1）操作人員要了解內(nèi)焊機(jī)的操作順序和操作規(guī)范，要嚴(yán)格按照規(guī)定來(lái)進(jìn)行，一旦出現(xiàn)失誤，就會(huì)對(duì)操作人員的身體造成很大的危害，是比較的危險(xiǎn)，但是如果按照規(guī)范來(lái)操作，熟練的掌握內(nèi)焊機(jī)一般不會(huì)出現(xiàn)事故的。焊前的準(zhǔn)備：

（2）調(diào)平內(nèi)焊機(jī)的端面，包括3個(gè)定位端面。8個(gè)焊炬，其中焊炬中心要處在同一個(gè)水平面，不能出現(xiàn)偏移，一旦平偏離就會(huì)造成危險(xiǎn)。

（3）氣罩內(nèi)要安裝一定的銅網(wǎng)，防止熔體飛濺，造成事故，同時(shí)也能保證氣體穩(wěn)定的排除。

管道口要安裝一定的防風(fēng)設(shè)備，保證在焊接中不會(huì)出現(xiàn)氣泡。

3.焊接技術(shù)

3.1坡口型式

常見的坡口型式有：對(duì)接坡口和角接坡口（工程上為區(qū)分角接接頭中的對(duì)接與一般對(duì)接焊縫，現(xiàn)將其分為對(duì)接、坡口角接、角接三大類）。對(duì)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。

內(nèi)焊機(jī)采用沒有間隙的根焊，焊接過程不能隨意的更改設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)，這對(duì)焊接的接口有著很嚴(yán)格的要求。自動(dòng)焊接的坡口尺寸大小和形狀對(duì)對(duì)焊接的質(zhì)量起著很重要的作用，直接影響著施工的速度。

3.2參數(shù)設(shè)置

（1）送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到800mm\6s-900mm\s。

（2）近控箱的送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到180mm\25s-220mm\25s.

（3）焊接時(shí)，在管外坡口內(nèi)側(cè)要用銅板堵上坡口內(nèi)側(cè)的間隙，防止熔體長(zhǎng)生的高溫?zé)╀摻Y(jié)構(gòu)。

這樣設(shè)計(jì)的參數(shù)可以防止在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。

4、熱焊技術(shù)

4.1設(shè)備

全自動(dòng)焊接設(shè)備PAW2000A＋PAW3000可以針對(duì)熱焊時(shí)熱焊道凸起和未熔合的問題，重新設(shè)定焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)并進(jìn)行匹配試驗(yàn)，對(duì)填充蓋面出現(xiàn)的氣孔，采取調(diào)整擺幅寬度、擺動(dòng)頻率、氣體流量等措施全自動(dòng)焊機(jī)結(jié)構(gòu)趨于合理，焊接性能穩(wěn)步提高。使用該焊機(jī)成功穿越1條寬90米、深8米的水溝和焊接1處7度縱向轉(zhuǎn)角管道；焊接管口30道，一次檢測(cè)合格率100%；焊接管口40道，一次檢測(cè)合格率100%；焊接管口51道，一次檢測(cè)合格98%。

4.2解決熱焊道凸起和未熔的措施

（1）要熟悉焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)的作用及主次關(guān)系。

（2）采用零擺動(dòng)，保證干長(zhǎng)度小于12mm

（3）焊接坡口鈍邊設(shè)定在0.9-1.0mm，可有效的繁殖出現(xiàn)未熔。

（4）要用二氧化碳作為保護(hù)氣。氣體的流速控制在20\min?？梢栽黾尤鄣某潭龋乐钩霈F(xiàn)未熔的缺陷。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳彩勇,周曉輝,王繼春等.大口徑管道自動(dòng)焊接技術(shù)研究[J].電焊機(jī),2009,39(5):101-103,158.

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自動(dòng)焊接設(shè)備范文第4篇

[關(guān)鍵詞]藥芯焊絲；半自動(dòng)焊；藥芯焊絲半自動(dòng)焊接設(shè)備；焊接工藝參數(shù)

中圖分類號(hào)：TU334 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0260-01

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得人們對(duì)生活質(zhì)量水平的要求越來(lái)越高。長(zhǎng)輸管道的建設(shè)能夠?yàn)槿嗣袢罕姷纳a(chǎn)生活提供一個(gè)便利的環(huán)境，作為其中重要的施工環(huán)節(jié)之一焊接技術(shù)是相關(guān)人員研究的主要課題。其中藥芯焊絲半自動(dòng)焊能夠提高焊接施工的抗風(fēng)能力和美觀性，基于此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)明確其具體應(yīng)用的準(zhǔn)備工作、材料使用規(guī)格、焊接施工方法以及相關(guān)工藝參數(shù)等。其目的是能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

一、 藥芯焊絲半自動(dòng)焊與焊條電弧焊聯(lián)合應(yīng)用的特點(diǎn)

在長(zhǎng)輸管道中，采用的是藥芯焊絲半自動(dòng)焊與焊條電弧焊聯(lián)用的焊接方法。具體來(lái)說(shuō)，根焊采用纖維素焊條電弧焊、層面焊以及填充焊接技術(shù)來(lái)完成。這種焊接方法與傳統(tǒng)單一的焊接工藝不同，其焊縫成型更具美觀性且焊接合格率更高。對(duì)于聯(lián)合焊接方法的抗風(fēng)能力來(lái)說(shuō)，也要比單一的焊接方式強(qiáng)。而且當(dāng)風(fēng)速小于5m /s時(shí)，聯(lián)合焊接構(gòu)件不需要采取任何的防護(hù)措施，這一焊接特點(diǎn)意味著其非常適合用于野外操作。此外，采用藥芯焊絲半自動(dòng)焊與焊條電弧焊聯(lián)用的焊接方法，能夠進(jìn)行連續(xù)送絲。這是因?yàn)樵诰唧w的焊接施工過程中，起弧和收弧接頭減少，使得焊接的缺陷問題得到了有效控制。

聯(lián)合方式的焊接焊絲熔敷率高，這就意味著其藥皮的脫渣性好且焊熱的輸入性較快，對(duì)于降低成型焊件的焊縫冷卻速度就具有明顯效果。在進(jìn)行聯(lián)合焊接的過程中，所產(chǎn)生的氫有效的避免了裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)。將其應(yīng)用于大批生產(chǎn)的過程中，就能夠使焊接構(gòu)件成型的工作效率比單一的焊條電弧焊焊接高出3倍以上。同時(shí)，其還具有生產(chǎn)成本低的應(yīng)用效果，這是因?yàn)樗幮竞附z的半自動(dòng)焊綜合生產(chǎn)成本只有焊條電弧焊2/3。由于半自動(dòng)焊的薄層數(shù)多，當(dāng)前一層在產(chǎn)生預(yù)熱作用時(shí)，后一層可對(duì)前一層起到一定的冷卻作用，這就對(duì)于降低焊接成型的缺陷率具有很好的力學(xué)性能。

二、 藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)在長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用

1.管道焊接的準(zhǔn)備工作

對(duì)于環(huán)焊縫的對(duì)接施工，應(yīng)準(zhǔn)備好內(nèi)對(duì)口器設(shè)備來(lái)清除坡口、坡口兩邊的20～30mm范圍內(nèi)以及外壁上的雜物。此外，還要將原螺紋管管端10mm范圍內(nèi)的螺紋余高磨掉，使其以30b仰角外焊接作業(yè)提供平緩過渡。為保證管口加熱過程的均勻性，應(yīng)采用環(huán)形加熱器或者是中頻加熱器對(duì)管口進(jìn)行預(yù)熱。在焊接施工前，應(yīng)用鋼絲刷清除管口處因加熱而產(chǎn)生的煙塵和氧化皮。對(duì)于管口預(yù)熱溫度，應(yīng)將其控制在100～200e范圍內(nèi)。在冬季對(duì)管道進(jìn)行焊接施工，應(yīng)將管口的溫度控制在20～30e之間，這是保證施焊時(shí)所需溫度的關(guān)鍵準(zhǔn)備工作。值得注意的是，對(duì)于坡口兩側(cè)的預(yù)熱準(zhǔn)備范圍要在50mm以上。如圖1所示，為藥芯焊絲焊接的施工順序過程。

2. 管道及焊接材料的規(guī)格

某長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)所采用的管道材料為X70管線鋼，其規(guī)格為φ1106×15. 8/18. 7mm。其中根焊材料選擇的是某公司生產(chǎn)的直徑小于4mm的FOX CEL E6010型纖維素焊條。對(duì)于管道的蓋面層焊接和填充焊接，采用的焊絲材料直徑小于2mmHO-BART的低氫型自保護(hù)藥芯焊絲。

3. 長(zhǎng)輸管道的焊接方法

該工程所采用的焊接方式有：自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)填充焊、蓋面焊；纖維素型手工下向焊接。

4.藥芯焊絲半自動(dòng)焊接設(shè)備

以某長(zhǎng)輸管道工程為例，對(duì)于大流水焊接機(jī)組來(lái)說(shuō)，其所采用的藥芯焊絲半自動(dòng)焊接設(shè)備是具備焊接性能穩(wěn)定的LINCOLN DC-400焊接電源配LN-23P送絲機(jī)。這一設(shè)備，能夠進(jìn)行纖維素焊條、手工低氫焊條以及半自動(dòng)自保護(hù)焊的焊接，為機(jī)組提供了多功能使用的可靠性。設(shè)備的安裝過程要在焊接的工程車上進(jìn)行施工，當(dāng)在進(jìn)行半自動(dòng)保護(hù)焊接的過程中，發(fā)生了焊道表面缺陷、燒穿等問題，可通過焊機(jī)來(lái)進(jìn)行手工修復(fù)。這是因?yàn)椴捎冒胱詣?dòng)焊接焊補(bǔ)設(shè)備容易對(duì)需要修補(bǔ)的焊件造成二次燒穿或者是出現(xiàn)密接氣孔等問題。

由于管道的長(zhǎng)輸性，焊接施工就要陡坡、山地等藥芯半自動(dòng)焊接設(shè)備無(wú)法開展工作的情況下進(jìn)行。針對(duì)這種情況，可采用逆變多功能的焊接電源，并配備輕

便型送絲機(jī)。例如，MILLERXMT304+S32P、熊谷D7+S7以及LINCOLN 350PIPE +LN23P送絲機(jī)等。這樣一來(lái)，半自動(dòng)焊接設(shè)備就具有質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定且能夠在凹凸不平的地區(qū)進(jìn)行作業(yè)的效果。當(dāng)供電的低壓線架設(shè)過長(zhǎng)導(dǎo)致了設(shè)備電壓線路衰減時(shí)，其還能夠?yàn)樵O(shè)備提供良好的補(bǔ)償，這就有效避免了因設(shè)備電壓?jiǎn)栴}而影響長(zhǎng)輸管道工程焊接質(zhì)量。

5.焊接施工的工藝參數(shù)

將藥芯半自動(dòng)焊應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道的焊接施工中，關(guān)鍵的工藝參數(shù)內(nèi)容包括：電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲角度、焊絲的桿伸長(zhǎng)度、推力電流以及送絲速度。相關(guān)研究表明，只有將上述工藝參數(shù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)完全匹配后，才能保證焊接過程的穩(wěn)定。焊接過程的穩(wěn)定主要體現(xiàn)在焊縫成型好、飛濺小以及生產(chǎn)效率高等。其中焊絲在工件產(chǎn)生的電弧與導(dǎo)電嘴之間所伸出的長(zhǎng)度，為焊絲的桿伸長(zhǎng)度。當(dāng)焊絲的桿伸長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其所產(chǎn)生的電弧電壓就低；當(dāng)焊絲的桿伸長(zhǎng)度越短，其所產(chǎn)生的電弧電壓就越高。此工藝參數(shù)設(shè)置，要保證長(zhǎng)短度的適量。因?yàn)闂U伸太短，電弧電壓增高，焊絲的鋼皮電阻熱就增大，這就會(huì)導(dǎo)致藥芯焊絲自保護(hù)壓力的下降進(jìn)而產(chǎn)生氣孔。而桿伸太長(zhǎng)，電弧電壓降低，焊絲就會(huì)發(fā)生爆斷，進(jìn)而產(chǎn)生穿絲和頂絲的現(xiàn)象。

電弧電壓是藥芯焊絲自保護(hù)焊接施工重要的工藝參數(shù)之一。在對(duì)長(zhǎng)輸管道的各部分構(gòu)件進(jìn)行半自動(dòng)焊的過程中，應(yīng)保證電弧電壓始終處在18～22V之間。如果電壓太高，其焊接所產(chǎn)生的熔渣就非常稀且不容易存留在管道焊縫的表面，這就失去了對(duì)焊縫金屬表面提供保護(hù)作用的效果。而氣孔出現(xiàn)后，就會(huì)對(duì)管道焊接的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。當(dāng)電壓太低，其焊接的電弧變化過程就會(huì)失去穩(wěn)定性，進(jìn)而出現(xiàn)焊道鼓、頂絲、飛濺大、熱焊以及填充焊時(shí)的夾角問題，這是焊接施工產(chǎn)生夾渣缺陷的主要原因。

推力電流在藥芯焊絲半自動(dòng)焊接的過程中非常容易被忽視，這是因?yàn)槠渥兓捏w現(xiàn)不明顯，但其卻在焊接中起著很大作用。推力電力工藝參數(shù)如果沒有控制好，就會(huì)產(chǎn)生熔滴過渡的問題，進(jìn)而使設(shè)備發(fā)生頻繁斷路。對(duì)其進(jìn)行控制需要綜合考慮具體的焊接施工情況，如焊條的型號(hào)、焊條的直徑、焊絲的直徑、焊絲的型號(hào)以及焊縫所處的管道空間位置，甚至是不同的焊接作業(yè)人員，都會(huì)對(duì)推力電流產(chǎn)生影響?？偟膩?lái)說(shuō)，只要控制住推力電流的大小就可以保證焊接施工的穩(wěn)定性。當(dāng)推力電流越大，其電弧就越硬，但飛濺大較為使用于全位置的焊接施工。當(dāng)推力電流越小，其電弧就越軟，但飛濺小較為適用于小電流情況下的手工焊接。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，藥芯焊絲半自動(dòng)焊應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道中，除了有增強(qiáng)抗風(fēng)能力、提高美觀性一來(lái)，還具有易操作的焊接施工特點(diǎn)。本文以實(shí)際案例研究了藥芯焊絲半自動(dòng)焊應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道中，具體焊接施工的工藝參數(shù)以及要注意的問題。事實(shí)證明，藥芯焊絲半自動(dòng)焊的應(yīng)用，有利于提高焊接速度、焊接質(zhì)量及生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

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自動(dòng)焊接設(shè)備范文第5篇

關(guān)鍵詞:槽殼 自動(dòng)焊接 工作原理 立縫 規(guī)范參數(shù)

1、自動(dòng)焊接小車的工作原理

CS-100多功能擺動(dòng)式自動(dòng)焊接小車是依托CO2氣體保護(hù)焊機(jī)的先進(jìn)焊接設(shè)備，是采用齒輪齒條方式驅(qū)動(dòng)在軌道行走的焊接裝備，廣泛應(yīng)用于水平對(duì)接焊和垂直對(duì)接焊，特別適合中厚板焊接。CS-100多功能擺動(dòng)式自動(dòng)焊接小車由控制面板、擺動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)軌、焊槍夾及相應(yīng)的焊接電源組成，其導(dǎo)軌用強(qiáng)力磁鐵吸在工件上，安裝和拆卸都很方便。其主要特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)垂直及水平焊接，設(shè)有擺動(dòng)幅度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)左右，中心位置的隨意伸出及調(diào)節(jié)。擺動(dòng)焊接時(shí)為了防止咬邊現(xiàn)象的出現(xiàn)，設(shè)置了左右擺動(dòng)停止時(shí)間可調(diào)節(jié)功能，并配有小型軌道可對(duì)接延長(zhǎng)；控制器采用數(shù)碼方式顯示擺動(dòng)幅度，焊接中心位置的移動(dòng)，停留時(shí)間及運(yùn)行速度。

2、在槽殼立縫焊接中的運(yùn)用

鋁電解槽為全焊鋼結(jié)構(gòu)件，焊接應(yīng)力大，槽殼由端側(cè)板2塊、長(zhǎng)側(cè)板2塊、底板1塊組裝，經(jīng)焊接后成為最終產(chǎn)品槽殼。在槽殼焊接中容易出現(xiàn)問題的地方常常在于長(zhǎng)側(cè)板與端側(cè)板對(duì)接焊縫上，如果不進(jìn)行有效控制，會(huì)導(dǎo)容易致鋁電解槽在今后使用中，頻繁進(jìn)行維修，直接影響到電解槽的使用壽命，所以電解槽槽殼端側(cè)板與長(zhǎng)側(cè)板的四條對(duì)接焊縫的焊接質(zhì)量是整個(gè)電解工程中的重中之重。為了提高焊接質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，消除人為因素對(duì)焊縫的影響，我公司在電解槽槽殼的四條對(duì)接焊縫過程中，采用了CS-100多功能擺動(dòng)式自動(dòng)焊接小車進(jìn)行焊接（如圖－1）。

2.1焊接參數(shù)的設(shè)定及控制

為了確保四條立縫的焊接質(zhì)量，我們對(duì)CO2氣體保護(hù)自動(dòng)立焊機(jī)焊接垂直立縫進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，具體焊接參數(shù)如下：

第一層：焊接材料H08Mn2SiA，焊絲直徑φ1.0 mm，焊接電流90～100A,焊接電壓18～21V, 擺動(dòng)速度10～13cm/min, 線能量8.24～8.26 kj/cm,擺動(dòng)幅度3mm,左右停止0.5S,行走速度15～18 mm/min,焊絲伸出長(zhǎng)7mm,CO2氣流量15～20l/mm,電源極性直流反接；

第二層：焊接材料H08Mn2SiA，焊絲直徑φ1.20 mm，焊接電流100～110A,焊接電壓20～22V, 擺動(dòng)速度10～13cm/min,線能量8.81～10.2kj/cm, 擺動(dòng)幅度6.5mm,左右停止0.5S,行走速度8～13mm/min,焊絲伸出長(zhǎng)12mm, CO2氣流量15～20l/mm,電源極性直流反接。

(1)計(jì)算線能量E：I--電流(A)，U--電壓(V)，V--擺動(dòng)速度(cm/min)， --熱效率，查表得CO2氣體保護(hù)焊為0.75～0.90，本計(jì)算取值為0.85,經(jīng)線能量計(jì)算公式得：

(2)取槽殼初始溫度T0=25℃，由經(jīng)驗(yàn)公式得，臨界板厚 ，計(jì)算過程如下：

(3)由于槽殼實(shí)際板厚 ，當(dāng)焊接接頭為V形破口時(shí)，三維傳熱形狀系數(shù)F3 =1.1，按三維傳熱公式得：

所以得出結(jié)論為：冷卻時(shí)間t8/5的時(shí)間為4.1～5.1s，滿足晶體結(jié)晶要求。

2.2 實(shí)際實(shí)施

為了保證焊接質(zhì)量，在我公司的電解槽工程施工過程中，電解槽的端側(cè)板和長(zhǎng)側(cè)板的對(duì)接焊縫，我們都嚴(yán)格按照上述評(píng)定的焊接規(guī)范和要求進(jìn)行焊接操作，具體工藝要求如下：

(1)焊接位置：立焊；

(2)焊接設(shè)備：YD-350型CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，CS-100型多功能擺動(dòng)式自動(dòng)焊接小車；

(3)焊前清除鐵銹、熔渣、藥皮、毛刺和其它雜質(zhì)；

(4)開50°V型坡口；

(5)焊接參數(shù)的設(shè)定（參考焊接工藝評(píng)定）；

(6)焊接作業(yè)成型。

3、成效實(shí)例

在我公司內(nèi)蒙古包頭項(xiàng)目部的300KA電解槽工程施工中，槽殼的端側(cè)板和長(zhǎng)側(cè)板的對(duì)接焊縫均按此工藝進(jìn)行施工。焊接完成后，專職質(zhì)檢人員對(duì)所有采用此工藝焊接的焊縫進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果為：外觀檢查一次合格率98%；焊縫內(nèi)部射線探傷檢查，合格率100%，其中Ⅰ級(jí)片率達(dá)到了75%，并且100%達(dá)到了Ⅱ級(jí)片以上，徹底消除了Ⅲ級(jí)片，達(dá)到了預(yù)期效果。同時(shí)，該工程還榮獲了2008年“全國(guó)優(yōu)秀焊接工程”一等獎(jiǎng)。

參考文獻(xiàn)