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自动焊接设备范文1
关键词:焊接自动化 自动化焊接设备的特点 提高生产效率 改进和提高
中图分类号:TN830文献标识码: A
一、前言:
焊接是制造业中重要的加工工艺方法之一,由于现代科学技术的飞速发展和诸多因素的推动,焊接制造工艺正经历着从手工焊到自动焊的过渡。焊接过程自动化、机器人化以及智能化已成为焊接行业发展的必然趋势。
所谓焊接自动化是指在没有人直接参与的情况下,采用具有自动控制,能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表,按规定的程序或指令自动进行,通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。
提高自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向,实现自动化焊接也是是我们的理想和目标。国外先进工业国家在焊接新技术的具体应用上已有许多成功的业绩;中国的自动化焊接技术、装备的研究制造企业也已有了长足的进步,积累了一定技术、人才、制造经验,一部分自动焊技术和装备的水平已经达到国际先进水平,个别产品也在销往海外;现代新技术迅速发展对其的不断完善;国家对装备制造业产业发展的鼓励政策;这些条件的具备,将加速推动中国焊接产业的技术、装备升级。未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如专用焊接夹具、焊接电源等;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机。
二、典型自动化焊接设备的构成
由于当前的自动焊接设备主要为以电机控制为主的“控制性自动化焊接设备”,所以应用效果最好的主要是环缝、直缝等规律焊缝,以及批量较大的专用焊机,如各类电阻焊机、焊接机械手等。以环缝焊机为例,其主要构成有以下几类结构:
1、焊接电源,其输出功率和焊接特性应与拟用的焊接工艺方法相匹配,并装有与主控制器相连接的接口。
2、送丝机及其控制与调速系统,送丝速度控制系统要符合精度要求,一般要求其控制电路应加测速反馈。
3、焊接机头及其移动(也有的为摆动)机构,其由焊接机头,焊接机头支承架,悬挂式拖板等组成。对于重要或者精密性要求较高的精密型焊头机构,其驱动系统应采用装有编码器的伺服电动机。
4、焊件移动或变位机构,如焊接滚轮架,头尾架翻转机,回转平台和变位机等通用夹具或为专机配套的专用夹紧机构等。精密型的移动变位机构应配伺服电动机驱动。
5、焊头导向或跟踪机构,弧压自动控制器,焊枪横摆器和监控系统
6、导电机构:导电块靠压缩弹簧压缩接触在适当位置,以保证工件焊接时接地良好。
7、辅助装置,如支撑结构(多为床身),循环水冷系统、焊剂回收输送装置、焊丝支架、电缆软管及拖链机构结构设计等部分。
8、主控制器,亦称系统控制器,以可编程序控制器(PLC )为核心组成自动焊接控制系统,通过对各控制按钮和焊接状态的现场输入,按照预定的逻辑程序进行运算,输出完成对执行元件,如电磁铁、接触器等的控制。主要电气元件要求使用寿命长,可靠性高。必要时可扩展故障诊断和人机对话等控制功能。
三、自动化焊接设备的特点及其分类:
a、自动化焊接设备得以迅速普及,主要是因为它具有一些手工焊接所无法具有的优势。
1、满足了对焊接生产过程高节拍、高效率的要求。随着气体保护焊接设备的日益普及,自动化焊接的高效率日益为广大使用者所接受,成为它得到普及的主要原因之一。
2、满足了焊接的高性能要求。尤其在焊接量大的时候,自动焊接设备克服了手工焊接因受限于人的体质和工作环境,难以保证焊接接头静态和动态的力学性能指标的缺陷。
3、满足了对焊接件高的尺寸精度要求。自动焊接设备具有焊接过程均匀一致,稳定性好的优势,这一特点对于克服因热输入的不均匀(包括时间和空间上)而导致的变形意义重大。从而保证了产品的装配精度和尺寸稳定性,尤其对一些薄板件,因为要尽可能减少在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形,自动焊接设备几乎是不可取代的。
4、对高端、精密设备“零缺陷”的质量要求,自动化焊接易于实现焊接过程的监测与信息化管理,为实现“零缺陷”的质量要求提供了控制与保证。
5、保护操作人员健康。设备的焊接可以实现焊接电弧与操作人员保持一定的安全距离,从而减少弧光、辐射、烟尘等对操作者的伤害。
当然,自动化焊接也存在着一些难以克服的缺陷:
首先,自动化焊接设备的柔性适应能力较差,只能适合焊接一些特定的接头。
其次,个别要求非常严格的地方,其焊接效果不佳。比如,一些行业需要探伤的“单面焊双面成型”操作中,自动化焊接就不及人工焊接,尤其是点焊部位的二次融化效果不理想。
再有,成本较高。
b、根据自动化程度,自动化焊接设备可分为以下三类:
1、刚性自动化焊接设备
刚性自动化焊接设备是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。
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
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。
当前,受技术条件和应用成本限制,市场上的自动焊接设备主要为前两类,只有少数的焊接机械手具有智能反馈系统。
四、结束语
我国改革开放30年经济建设取得了巨大的进步,与焊接行业相关的各个领域这些年来进步非常快。但是,尽管焊接生产的自动化是产业进步的一个重要标志,但受限于设备的智能化水平,在可预见的一个时期内,手工电弧焊仍然会占有一席之地,尤其在压力容器、野外施工的领域内,自动化焊接生产仍然难以实现。
提高焊接生产的生产率,保证产品质量,实现焊接生产的自动化和智能化越来越受到焊接生产企业的重视。中国的经济条件、工业基础、产业工人的技能和素质、企业的理念和管理水平也达到了较高的水平,所以中国焊接产业已经初步实现了向自动化、已具备了向智能化发展的前提条件。自动化技术涉及到多个交叉学科,因此,焊接的自动化的发展必然带来整个制造业生产效率的提高。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准:《钢结构工程施工质量验收规范》, (GB50205-2001) ,中国计划出版社,北京, 2002
[2]中国机械工程学会焊接学会:《焊接手册》,机械工业出版社,北京, 2001
自动焊接设备范文2
关键词:自动焊接;工程机械焊接;发展
科学技术是保障产品质量和提高生产效率的基础,也是促进国家各方面事业迅猛发展的源泉和动力,对于工程机械焊接这个行业来说也不例外。自动焊接技术可以有效提高产品的密度和精度,而且还能够延长产品自身的使用寿命,进一步降低企业在产品生产方面的投资成本,这样可以进一步提升企业整体的经济效益以及市场竞争力。目前我国操作人员的整体素质和科学技术水平仍然处于落后地位,因此,在工程机械焊接领域更应该选择更加先进、科学的自动焊接技术。
1自动焊接技术所具备的主要特点
(1)能源消耗降低,节省能源。与其他类型的焊接设备相比,自动化焊接设备能够将产生的热量进行集中,而且很少会出现热量分散的现象,所以其产生的热量不会在短时间内消失,这样能够有效地降低焊接设备对于电能的损耗。同时,使用自动焊接设备进行薄板的焊接和加工时,由于自动化焊接设备不需要和传统的焊接设备一样开坡口,这使得金属材料不会发生到处溅出的现象,这样能够在很大程度上节省原材料[1]。(2)工作环境良好。通常,使用自动化焊接设备都会配备隔离罩,这样能够有效地隔离焊接时所产生的烟雾,而且有些自动化的焊接设备在使用时不会产生强光,也几乎不会产生烟雾,操作人员在日常工作中操作自动化焊接设备时,不需要进行长时间作业,只需要输入几个操作指令就能够完成整个焊接工作[2]。(3)经济性和可靠性较高。目前国内有越来越多的厂家开始生产自动化的焊接设备,厂家会拥有对焊接结构和焊接操作有深入了解的研究人员,而且具备较为成熟的配套技术。一般而言,这种类型的厂家生产出的自动化焊接产品就能够满足建设普通轨道的施工要求。另外,自动化的焊接设备具有很高的可靠性,而且加工和设计成本较为廉价,一般造价在30万元左右,和造价在百万元以上的焊接机器人进行比较,其设备对于实际物质和外观的要求不高,这能够吸引不少工人专业技术水平较低的机械生产加工企业。因此,自动化的焊接设备可以说在工程机械焊接领域有着十分重要的地位,而且实用性和可靠性较强[3]。(4)操作十分简便且方便维护。自动化焊接设备一般是针对特定的焊接形式、焊接结构和焊接工艺进行专门设计的,因此,这种焊接设备所具有的功能比较单一,其设备结构也比较简单,进行作业的人员仅需要搞清自动化焊接设备的内部结构和操作性能,就可以对整台设备进行日常操作以及维护。(5)技术水平较高。自动化焊接设备可以对薄壁材料和要求加工精度较高的零部件进行焊接,由于不是采用手动焊接的方式进行操作,这使得自动化焊接设备能够选择多种介质的焊源。例如,可以运用激光来加工出宽度小、深度高的焊缝,由于激光技术,可以造成很小的热影响,这使得零部件仍然能够保持加工以前的形状,而且运用激光进行焊接具有较高的速度,这使得焊缝的外形也十分美观。
2自动焊接技术对于工程机械焊接行业的意义
由于我国进行钢材焊接工作需要损耗数量巨大的原材料,运用自动焊接技术可以有效地提升进行焊接的效率,采用自动焊接技术已经成为工程机械焊接行业的关键组成部分。与其他类型的焊接技术相比,自动焊接技术具有十分明显的优势,可以提升焊接操作人员整体的工作效率,也能够在一定程度上缓解工程企业内部的人才矛盾,进一步降低人力资源方面的成本和企业整体的投资成本。在传统的焊接作业过程中,不仅劳动强度很大,而且还会产生对人体有伤害的弧光,自动焊接具有较高的安全性,而且不会产生损害工人健康的弧光。另外,现阶段进行焊接加工的产品都是重机械,对于机械的精度以及焊接质量方面有着越来越高的要求,而传统的手工焊接无法完成这种类型的重机械焊接作业。在科技迅猛发展的现在,企业要想在市场竞争中占据优势地位,就需要不断创新生产和加工技术。因此,在工程机械焊接领域中应用自动化的焊接技术是十分具有必要性,而且符合时展潮流的[4]。
3自动化焊接在工程机械制造领域的发展趋势
(1)智能化方向。在工程机械加工领域应用自动化焊接技术应当朝智能化方向发展,因为使用智能化产品可以有效提升产品的生产效率,而且能够保障产品的生产质量,做到省时省力。为了使自动化焊接技术可以向智能化方向不断发展,相关企业应当在机器人和焊接专机等设备上不断创新。一旦设备落后,那么将无法进一步提升进行焊接作业的效率。通过不断创新和改善硬件,能够使得工程机械领域的焊接加工操作变得更具智能化。自动化焊接系统向智能化方向发展,可以帮助操作人员进行随时随地的控制,而且可以有效地监督和管理产品的焊接质量,及时发现问题和解决问题。(2)在社会的多领域进行广泛应用。焊接技术的改进,使得其在社会的多领域开始被广泛应用,例如建筑行业、电力设备和汽车制造加工业、铁路建设、船舶制造业等行业。自动化焊接设备逐渐朝高品质的方向发展,同时焊接的自动跟踪技术也逐渐成为自动化焊接技术的热点发展方向。这种焊缝的跟踪技术蕴含了诸多学科的专业技术,包括焊接、流体、计算机、结构和材料等专业领域的学科技术。焊缝的跟踪技术可以说进一步的推动了自动焊接这项技术的发展,而且可以大大减少进行自动焊接作业的准备工作,进一步提升了焊接产品的质量和加工精度。(3)生产企业加大对自动焊接技术的需求。随着工程焊接领域的快速发展,客户也更加注重焊接产品的质量,生产企业开始加大对自动化焊接技术的需求。为了使焊接质量能够得到保证,这些企业加大了对自动化焊接设备方面的需求。另外,由于在工程机械焊接领域自动化焊接设备得到了广泛应用。所以焊接结构的设计标准和制造标准也需要统一,这样有利于焊接设备能够稳定、高效地进行作业。
自动焊接设备范文3
【关键词】自动焊接;机械焊接;焊接技术;焊接应用
引 文:
进入新世纪,随着计算机信息化进程的加快,我国科学技术取得了突飞猛进的进步,这也推动了焊接自动化技术的快速发展,使得我国的焊接自动化技术发生了质的变化。在我国,先进的焊接技术和设备正在逐渐全面的应用到以焊接技术为核心的重工业加工制造产业中,大幅的提升了加工制造的质量。自动焊接在机械焊接中的应用,不仅增强了机械产品的质量,降低了生产成本,其巨大的经济优势还体现在了产品的质量和能源以及焊材消耗等方面,在一定程度上也改善了生产环境。
1自动焊接技术应机械焊接行业的发展需求
1.1自动焊接技术能够有效的缓解人力成本的投入
作为资源大国,从某种意义来讲会推动资源需求的扩大。作为世界第一焊接大国,我国的焊接行业用钢量长期以来一直处于世界领先地位。这种情况下的人力资源的需求量和随之衍生的人力资源成本十分巨大,所以,从人力资源的成本投入的角度来说,自动焊接技术可以十分有效地缓解生产企业在人力资源成本上的资金投入压力,大量节约企业的人力资源开销。
1.2自动焊接技术能够更好更快的满足生产需要
进入二十一世纪,经济全球化进程不断加快,各个企业和世界经济连成一个有机的整体,尤其是工业制造业更是为我国的经济发展做出了巨大的贡献。在这样的条件下,焊接技术以及焊接设备的总体质量成为了衡量企业核心竞争力的关键性因素。传统模式下的手工焊接操作已经无法顺应时代的发展,为了满足实际中的生产需要,必须要利用科学的技术手段,运用自动化生产技术代替手工焊接操作。与此同时,手工焊接操作的质量也无法保障,在操作过程中经常会出现无法按期完成任务或者在工期紧张的情况下马虎完成任务而忽视质量的情况。自动焊机在机械焊接中的应用更好的配合了焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的发展动向。
2自动焊接技术的优越性
自动焊接技术主要体现了以下优势:1)操作性能好,便于维护。自动焊接技术能够针对不同的焊接结构进行专门的设计、操作,因此其功能形期本现出单一性的特点,同其他设备相比,其设备的整体结构也更加简单,使用者在使用过程中便于了解其功能、内部结构以及操作性能,因此体现出了较强的工作性能,便于维护。2)专业性、实用性强。自动焊机能够针对不同的需要而进行专门的设计。例如车架类结构、转台类结构以及臂架类结构,自动焊机能够对其设计相应的专门焊接设备;针对机器人焊接、手工焊接制造相应的焊接变位专机;针对气保焊、激光焊接可以制作相应的自动焊机等,根据专业化的自动焊机,能够在工作过程中针对相应的工作需求以及具体的操作习旧设计做出相应的调整,使之具有很强的实用性。从经济角度来考虑,自动焊接设备整体制作成本低廉,造价在20万到50万之间,由此可见,自动焊机在实际的工业制造中体现出了较高的经济实用性。3)生产效率较高,作为构成自动焊接的关键组成部分,质量水平稳定机械组的执行程序主要由数字电子系统控制,由此来看,自动焊接设备能够使用更大的电流、增强电弧的穿透能力,热量的不断集中从一定程度上增加了焊接点的速度,因此,自动焊接在加工过程中与手动焊接相比,其生产效率得到了大幅的提升。数字电子系统控制下焊接设备的质量水平因为一切焊接指令都是由数字中心统一发出,无论是焊接的速度还是范围,都能够得到有效的控制,确保焊接质量水平的恒定,所以其相对较为稳定,且加工过程中根据要求自动焊接能够实现自动调节。
3自动焊接技术的发展现状
如今,自动焊接技术已被广泛应用于国际机械焊接,且已成为这一领域的发展主流。自动焊接能够结合实际项目的需求来对不同机型做出适当的改进,因为自身所具备的灵活性、实用性和操控性等突出优势得到了业界的普遍认可,其优越性具体表现在以下几个方面:首先,自动焊接设备能够针对不同的焊接工艺需求、操作过程以及结构形式,甚至可以针对作业人员的习惯进行专门设计,大大简化了操作过程,使得焊接的实用性和可靠性大幅提升;其次,因为自动焊接设备一般是针对某一焊接工艺专门设计而成,所以功能形式比较单一化,有利于操作人员了解其内部结构,更为以后的设备维护提供了便利;第三,随着自动焊接技术的不断进步,和各种焊接工艺在各行各业中的广泛应用,其配套技术日臻完善和成熟,这就大幅降低了设备的制造成本、提高了其可靠性和经济实用性。
随着数字化技术的全面发展,自动化焊接技术的数字焊接、数字了控制技术业也取得了很大程度上的提高,并进入到了我国市场。我国焊接产业正在逐步走向高效化、智能化、自动化。焊接过程中的自动化、机械化的开发与应运是目前机械焊接行业的发展目标,自动焊接技术也广泛应用到了其他领域当中。尤其是焊接工作的自动化生产以及自动化生产过程中的控制智能化的研究和开发方面,取得了长足的进步和发展。从技术层面上来说,自动焊接技术具有开放性能良好、能满足于焊接工作中的各种要求的优点,大多数工业制造产品都可以利用自动焊接技术来完成。
4自动焊接技术在焊接行业当中的发展前景
4.1焊接过程控制系统的智能化
焊接过程控制系统的智能化,是未来的一个发展重点。工程机械加工中的自动焊接技术,正不断向这更高端更科学的智能化方向发展。自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的开发研制,对焊接工作起到了巨大的推动作用。工程机械焊接加工变得更加智能化、自动化,使机械焊接行业更加重视对最佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。智能自动焊接系统的发展,将会带领动机械焊接领域迈上一个新的台阶。
4.2自动焊接技术在机械焊接中的多种应用
自动焊接技术正向着更高质量、更广泛空间的方面发展。自动焊接技术目前在我国的工程、电力、建筑、汽车船舶等行业的制造领域当中有着越来越广泛的应用,成为了我国众多行业的中坚力量。在未来的发展进程中,要将各种机、光、电技术进行有机结合,从而更好地实现焊接技术的精确性;另一方面,焊接机器也要实现操作人员和专家系统融合,实现自动路径规划、自动校正轨迹以及自动控制熔深等多方面功能,从而使得自动焊接技术在机械焊接行业中有着更加广阔的发展前景。
5结束语
自动焊接技术在机械焊接领域中将会被越来越多的机械生产加工企业所重视。在积极学习和引进自动焊接技术的同时,要正确认识在应用技术中出现的问题与不足。在应用自动焊接技术时,我国的企业要根据实际的经营状况,有针对性的应用自动焊接技术,一方面提高自动焊接在机械焊接领域中的水平,一方面推动我国机械焊接事业的发展。
参考文献:
[1]王斌.试论自动焊接在机械加工中的运用[J].科技创新导报,2013,13(2):115-117.
自动焊接设备范文4
关键词:天然气厚壁管道;焊接工艺;质量控制
Abstract: this paper introduces the thick wall in natural gas pipeline manual welding welding process quality control, natural gas pipeline semi-automatic thick wall welding process quality control and natural gas pipeline welding thick wall automatic welding process and the main points of quality control. Along with the development of the welding process improvement and development, the progress of welding equipment, high quality, and high efficiency of the high energy beam and pressure welding method will better meet the natural gas pipeline thick wall of the need to develop.
Keywords: natural gas thick wall pipe; Welding technics; Quality control
中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:
引言
随着我国对石油和天然气需求的日益增长,提出了建设长距离、高压力、厚管壁的管道、高级别钢材或大直径的管道,这些管道施工的要求中传统的焊接方法的焊接的工作量将会增加很多,这将直接影响到管道施工的速度和质量。长输管道焊接技术,从手工焊接发展到目前广泛使用的人工半自动焊接和全自动焊接,经过长时间的发展改进。虽然手工半自动焊焊接技术已经十分的成熟,但它仍然不能满足目前的天然气管道事业的发展和完善。如果我们只取决于当前的焊接设备和焊接技术,难以适应市场竞争的要求。因此,不断提高我们企业的厚壁管道焊接技术水平和焊接质量,这是摆在我们面前的新的课题。
二、天然气厚壁管道手工焊焊接工艺质量控制探讨
天然气管道的焊接技术经过近半个世纪的发展和改进,手工焊接已成为成熟的天然气管道焊接技术了,这种管道焊接技术的特点:在天然气管道管水平放置的固定情况下,焊接热源从天然气管道顶部的中心向下使焊,一直焊到天然气管道的底部中心,施工中的焊接技术的顺序是平焊、立平焊、立焊、仰立焊、仰焊等,并使平焊焊接充分的建立起来。该项技术在天然气长输管道工程中已得到广泛的应用。
1、所有纤维素型下的焊接技术类型。该技术采用独特的药皮配方的纤维素,与传统的焊接相比具有以下优点:(1)焊接操作简单,速度快节约时间;(2)根焊的焊接的适应性强,形成完整的焊缝,有较大的焊接能力和优异的管道补漏空隙性能,要求不严格在对管子的间隙上,焊缝背面很容易成形,焊接的过程中的气孔敏感性较小,使焊的焊接质量好;(3)焊接材料消耗低,焊接材料比起来能节约费用30%左右;(4)焊接合格率高达97%以上;(5)电弧焊接中的吹力大,抵抗外风的能力强,十分适合在户外进行使焊工作。但技术缺陷是在焊接过程中容易产生裂缝、焊渣、气孔和凹陷等缺陷。
2、在低氢环境情况下焊接。在低氢焊接的过程中由于熔化过程速度缓慢,工人在掌握使焊技术的时候是困难。所以该项焊接的使焊工艺适应性较差,但由于低温抗裂性,抗冲击能力更为突出,焊接后达到的质量好,所以在焊件别重要的组成部分时候用于焊接。
3、混合的焊接技术工艺。混合焊接是指在管道现场的施工焊接的过程中,纤维素焊条根焊焊接,热焊接热,低氢焊条填充焊和盖面焊接。主要用于焊接钢管材料等级水平较高的天然气管道。
4、复合型的复杂的焊接使焊技术。复合焊接是指根焊和热焊接方法下进行施工焊接;填充焊和盖面焊方法的焊接工艺主要应用在大型焊接厚壁管的焊接工艺中去。
三、天然气厚壁管道半自动焊焊接工艺质量控制探讨
1、保护药芯焊丝半自动焊接施工工艺
自保护药芯焊丝半自动焊接技术应用于90年代的管道焊接中的,在管内填充焊丝焊药进行使焊焊接,施焊的过程中没有使用保护气体,采用管焊丝中合金元素和焊药来对熔进行的保护,消除氮在焊接熔池中的不利影响,从而达到合格的焊缝要求,这个过程主要是用来填充和盖面的。因为半自动焊接不采取根焊,多用于施工现场手工电弧焊和药芯焊丝半自动焊接保护下进行的焊接过程。这种焊接的主要特点是:(1)合格率高的焊接接头、焊缝成型完整美观;(2)在野外也可以正常施工,抵抗风吹的能力较强,一般情况下不使用防风的措施;(3)连续焊线机可以连续送丝,降低起弧和收弧的数目,所以可以减少焊接缺陷的产生;(4)生产成本较低,据有关资料表明,这个过程中成本只有三分之二的手工电弧焊的成本,半自动焊接设备在焊接的过程中是通用的,可用于天然气管道的半自动焊接,也可用于天然气管道的手工焊接或其他焊接方法的焊接;(5)焊接接头力学性能良好。
2、惰性气体保护焊的使焊工艺。电弧焊接中的惰性气体保护焊是一种廉价的,高效和高质量的焊接方法。由于传统的短路过渡焊接不能从根本上解决氩弧焊接飞溅,控制熔深和焊缝成形的成矛盾,目前自动焊中的根焊焊接主要使用半自动焊,它通过精确的基值、峰值电流和电压控制,结果表明使熔滴的过渡是更有利于成形和焊接过程的稳定性。该技术解决了飞溅焊渣的问题和大口径管道根部焊环节中,通过一根连接形成焊接问题,可在单面焊双面成形焊接中发挥重要的作用。
四、天然气厚壁管道全自动焊焊接工艺质量控制探讨
自动焊接就是由机械和电气方法使整个焊接过程自动化,实现了全位置可以使多台机器有更多工作的同时,同时在焊接的时候在管道的里面进行打底焊接,这样从里面可以使焊接更完美,也可以从外部焊接。使焊接可用于防止穿透焊接形成不燃烧不烧穿管道,容易在单面使焊在双面形成焊接。对于使焊的过程中的调整焊接参数通常控制台或控制面板进行控制,主要可调参数:电压,送丝的快慢速度,使焊时每个焊接头的移动速度,摆动频率和使焊的摆动频率宽度和延时时间。管道自动焊接技术,因为它具有焊接效率高,劳动强度小,质量合格稳定,焊接工艺的影响从人为因素上来说较小等优势,在大口径厚壁管的焊接中具有很大的潜力。
但由于天然气管道的焊接过程中的焊接工艺的焊接参数各不相同,应根据天然气管道使焊焊接工艺管道的规格和天然气管道的现场条件,及时的实施使焊焊接试验检测,合格后方可用天然气管道的生产中。在同一时间全自动气体保护焊接设备成本高,维护和修理困难大,加上根部自动焊接存在的问题十分突出,管端成型机槽和其他辅助设施尚未完善,这些因素限制了自动焊接技术的规模化应用。自动焊接种类很多,现在使用较为成熟的和较为有用的自动焊接技术主要有实芯焊丝气体保护环境下的自动焊和药芯焊丝自动焊和电阻闪光焊接技术。
结语:
各种天然气厚壁管道焊接技术的不断发展进步,在传统的熔体焊工艺和压力焊接工艺的基础上一系列高质量高技术含量的焊接技术工艺将被广泛用于石油和天然气管厚壁管道的建设中去。如激光焊接,激光焊电弧联合焊接,电子束焊等一些先进的焊接工艺方法在未来也将在石油和天然气管道的建设中得到了越来越广泛的应用。用于管道焊接搅拌摩擦焊设备在国外已成功研制出来。随着开发的焊接工艺的日趋完善和发展,焊接设备的进步等,高质量、高效率的高能量束和压力焊接方法将更好地满足天然气厚壁管道的发展的需要。
参考文献 :
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[7]吴彩勇,周晓辉,大口径管道自动焊接技术研究[J],电焊机,2009(05) .
自动焊接设备范文5
2014年底,《电器》记者拜访了唐山开元自动焊接装备有限公司(以下简称唐山开元)。“我们的历史,折射着中国焊接自动化的发展与进步。”唐山开元营业部副部长朱金铜开门见山地讲起了公司长达30年的发展史。伴随着他的讲述和展厅内图文并茂的介绍,唐山开元的企业形象在初次到访的《电器》记者脑海中逐渐变得丰满,而不再是此前常听家电整机企业提起的一个名称。
“2015年,唐山开元希望能够深化与包括家电企业在内的制造行业合作,助力中国制造业转型升级。”唐山开元副总经理高贵明的话道出公司下一个30年的发展方向。
从焊接自动化说起
1984年是唐山开元跻身焊接领域的开端。这一年,唐山开元的前身唐山市电子设备厂是一家被列入“关停并转”名单的国有企业;也正是这一年的10月,这家工厂研发出替代手工焊的专业设备——可控硅CO2气体保护焊机,并启动了公司的全面改革。1994年,唐山市电子设备厂与日本松下公司合资成立了中国电焊机行业第一家中外合资企业——唐山松下产业机器有限公司。1995年,唐山市电子设备厂正式改制为开元集团。
“随着实力不断增强,到1997年,唐山开元已经能够为家电领域提供半自动焊接线。”高贵明回忆说,“十年后的2007年,我们攻下了自动焊接线。”
据《电器》记者了解,截至2015年1月,开元集团已经成长为以唐山开元电器为核心的企业,旗下拥有唐山开元自动焊接装备有限公司、唐山开元机器人系统有限公司、唐山开元焊接自动化技术研究所、唐山开元机械制造有限公司、唐山开元特种焊接设备有限公司、唐山开元阻焊设备有限公司、株洲开元自动焊接装备有限公司、唐山开元松下焊接机销售有限公司8家子公司,专注焊接的企业集团。在企业展厅内,开元集团宣示着自己的奋斗目标——永远执着于焊接事业,做优秀的国际化焊接产业集团。
“目前,开元集团的业务领域涉及弧焊专机及生产线、切割专机及生产线、机器人系统,应用领域包括船舶制造、海洋工程、能源工程、汽车制造、煤炭机械、铁路车辆以及家电制造等。”高贵明告诉《电器》记者,“唐山开元可以根据客户的需求,为其提供生产线自动化设计方案及相关设备和成套生产线。”
关注家电产业自动化
“家电企业对自动焊接技术的需求可以追溯到1999年,唐山开元最早的合作对象是海尔。”在高贵明看来,中国家电制造业无论在过去还是未来,都是唐山开元密切关注和积极拓展的重要应用领域。
“随着人力成本不断高企,中国制造业正在逐渐丧失人口红利,家电行业也难逃这个规律。近年来,家电行业转型升级步伐加快,自动化无疑是摆在企业面前的重要课题之一。”高贵明坦言,“通过与家电企业多年来的接触,我们发现,最初家电企业对自动化的需求是省人、少人,目前这一需求正在逐渐向柔性化、智能化发展。在小批量多批次的生产节奏下,他们希望工件规格可以快速调整,尽量减少无故停产的时间。”
据了解,目前家电行业对于自动焊接技术有较高要求的领域主要包括热水器、洗衣机、吸油烟机以及压缩机。“近几年,家电行业的自动化水平有了较大提升,企业经营者对于生产自动化的关注度持续提升,新建工厂的自动化水平得到普遍提升。”高贵明认为,家电制造环节仍有很多地方需要改进,也可以改进,还有很多课题可以做。“我们希望能够与更多的家电企业交流,与他们一起解决焊接自动化乃至生产自动化领域的难题。自动化能够给家电企业带来的益处,不仅是节约人力成本,还有提升质量一致性、降低开箱不良率,甚至可以增强企业面对消费者时的自信心。”他说。
“自动化为企业创造的利润,或者说为企业节省的成本是非常直观的。”高贵明表示,由于制造业需求增大,唐山开元目前处于满负荷运转状态。《电器》记者在唐山开元的车间内看到不少正在调试的生产线,车间内鲜有闲置空间。“我们设计的生产线,会首先在这里进行安装调试,然后才会交给客户。”朱金铜坦言,需求的激增,让唐山开元的车间场地和技术人员都非常紧张,几乎是完成一个项目就进入下一个项目。
专注焊接自动化
“制造产业的自动化方向是协调功能的增强,即去焊接,去加工,去装配,提高各个工位的协调性。”谈及焊接自动化,高贵明仿佛有着说不完的话题。
自动焊接设备范文6
一、手工下向焊接技术的应用与发展
1.全纤维素型下向焊接技术
全纤维素型下向焊接对焊机的主要要求是:
(1)具有陡降外特性,静特性曲线A段适当提高。
(2)外拖推力电流起作用时其数值要足够大。
(3)适当提高静特性曲线外拖拐点,以达到小滴过度。
该工艺的关键在于根焊时要求单面焊双面成形;仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷及铁水粘连焊条。我国早期的下向焊均是纤维素型。
2.混合型下向焊接技术
混合型下向焊接是指在长输管道的现场组焊时,采用纤维素型焊条根焊、热焊,低氢型焊条填充焊、盖面焊的手工下向焊接技术。主要用于焊接钢管材质级别较高的管道。陕京管道是我国第一条采用下向焊工艺和进口钢管及焊材建成的长距离管道。
3.复合型下焊接技术
复合型下向焊是指根焊及热焊采用下向焊接方法,填充焊及盖面焊采用向上焊接方法的焊接工艺。其主要应用于焊接壁厚较大的管道。
与传统的向上焊相比,由于下向焊热输入低,熔深较浅,焊肉较薄,随着钢管壁厚的增加焊道层数也迅速增加,焊接时间和劳动强度随之加大,单纯的下向焊难以发挥其焊接速度快、效率高的特点。手工电弧焊不同壁厚钢管焊接层次及道数有所不同。而根焊、热焊采用向下焊,填充焊与盖面焊采用向上焊的复合下向焊技术则可发挥两种焊接方法的优势,达到优质高效的效果。在半自动气体保护下向焊接技术应用于管道建设之前,大壁厚管道多采用复合型下向焊接技术。
二、半自动下向焊接技术的应用与发展
1.药芯焊丝自保护半自动焊技术
药芯焊丝适用于各种位置的焊接,其连续性适于自动化过程生产。
该工艺的主要优点:
(1)质量好。焊接缺陷通常产生于焊接接头处。同等管径的钢管手工下向焊接接头数比半自动焊接接头数多,采用半自动焊降低了缺陷的产生机率。通常应用的NR204、NR207焊丝属低氢金属,而传统的手工焊多采用纤维素焊条。由此可知,半自动焊可降低焊缝中的氢含量。同时,半自动焊输人线能量高,可降低焊缝冷却速度,有助于氢的溢出及减少和防止出现冷裂纹。
(2)效率高。药芯焊丝把断续的焊接过程变为连续的生产方式。半自动焊溶敷量大,比手工焊道少,溶化速度比纤维素手工下向焊提高警惕15%~20%。焊渣薄,脱渣容易,减少了层间清渣时间。
(3)综合成本低。半自动焊接设备具有通用性,可用于半自动焊,也可用于手弧焊或其他焊接法的焊接。以焊接厚度为8.7mm钢管为例:手工焊至少需3组焊工完成,半自动焊只需2组焊工,至少可减少2名焊工,也相应减少了焊机数量和等辅助工装数量。同时,药芯焊丝有效利用率高,焊接坡口小,即节省填充金属使用量,又提高了焊接速度,综合成本只及手弧焊的一半。
2.CO2活性气体保护半自动下向焊接技术
CO2气体保护焊是一种廉价,高效的焊接方法。传统的短路过度CO2焊接不能从根本上解决焊接飞溅大,控制熔深与成型的矛盾。采用波形控制技术的STT型CO2半自动焊机,保证了焊接过程稳定,焊缝成形美观,干伸长度变化影响小,显著降低了飞溅,减轻了焊工劳动强度。
STT型CO2半自动焊时,焊机处于短路过渡方式,电源在一个过渡周期内,根据不同电弧电压值,输出不同的焊接电流。STT型CO2半自动焊以其优异的性能拓宽了CO2半自动焊在长输管道施工中的应用领域。
STT型CO2半自动焊与药芯焊丝自保护半自动焊是目前国内常用的半自动下向焊接方法,展示了在管道焊接领域良好的应用前景。
三、全自动气体保护下向焊接技术
管道全自动气保护下向焊接技术使用可熔化的焊丝与主要焊金属之间的电弧为热焊来溶化焊丝和钢管,在焊接时向焊接区域输送保护气体以隔离空气的有害作用,通过连续送丝完成焊接。由于熔化极气保护焊时焊接区的保护简单,焊接区域易于观察,生产效率高,焊接工艺相对简单,便于控制,容易实现全位置焊接。
该工艺可实现全位置多机头同时工作,打底焊可从管内部焊接,也可从管外部焊接。打底焊可采用向上焊以防止熔透不够成烧穿,易于单面焊双面成型。焊接参数的调节一般在控制台或控制面板上,主要调节参数有:电压、送丝速度、每个焊头移动速度、摆动频率、摆动宽度及摆延迟时间。应当注意的是,因每条焊道焊接参数不同,整个焊缝的焊接参数应根据管材规格及现场条件,通过焊接试验合格后方可应用于生产。
管道全自动气保护焊技术以其焊接质量高,焊接速度快等优点,在国外已经普及,而国内则处于推广阶段,我国自行研制的全自动气体保护焊设备已在郑州一义马煤气管道工程中得到应用。全自动气体保护下向焊接技术是我国长输管道下向焊接技术发展的方向。
四、下向焊接技术对工装、设备及环境的要求
下向焊接技术的发展与进步依赖于焊机、对口器、送丝机构、行走机构等装备的技术成熟程度和焊材工艺性能的稳定性。长输管道工程各种下向焊接技术的应用主要有以下两个因素:
(1)工程环境条件:
在一些环境恶劣的地区,限制了先进的焊接技术的应用。比如一些水网地带,因空气湿度大,对焊材的烘干、保管、使用要求严格,现场焊接多采用纤维素焊条手弧焊,原因是纤维素焊条比低氢型焊条在同等条件下气孔产生的倾向小。另一方面,水网地带施工现场,自动、半自动焊接设备运用困难较大而手工焊由于焊钳小,操作灵活简便,在满足焊缝力学性能的前提下,可根据现场条件选择可行的焊接方法。
(2)工装设备的技术状况:
先进的自动、半自动焊接设备会大幅度提高焊接效率,尽管更新装备需投人大量资金,在长输管道建设高峰期时代,其市场回报率是可观的。只有拥有技术,方可拥有市场。