纵缝焊技术方案.docx

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纵缝焊技术方案

技

术

方

案

书

技术说明

一．工件情况

✧工件直径：

Φ300mm～Φ1400mm

✧工件长度：

L≤1000mm（单节筒体）

✧材质：

奥氏体不锈钢

✧壁厚：

0.5-1.2mm

✧工件最大重量：

1t

✧接头形式：

对接

二．焊接工艺介绍

2.1焊接工艺

根据筒体的厚度和结构方式，采用高效高质量的等离子焊接工艺方法。

利用等离子良好的小孔穿透的能力，在保证单面焊双面成型的同时，尽量提高焊接速度。

不锈钢筒体厚度0.5～1.2mm采用等离子焊接工艺可实现单面焊双面成型；

2.2工件装配要求

1）0.5～1.2mm,对接错边及间隙≤0.5mm。

2）对接处无油污及水。

3）点焊间距150mm左右，点焊点要小。

2.3保护气体

对于等离子焊接，有多路焊接保护气体。

等离子气体一般采用99.99%纯氩，不锈钢等离子保护气选用95%氩+5%氢气，可以获得较好的焊缝成型和保护颜色（当然，选用99.99%纯氩也可以，但是相对于95%氩+5%氢气来说，焊缝成形会差一点）。

拖罩气和背面保护气均选用99.99%纯氩。

2.5等离子焊接系统特点

✧穿透能力强，8mm以下板厚无须开坡口，大大减少了焊前准备时间。

✧电弧能量集中，焊接热影响区小，焊接变形小。

✧焊接速度快，等离子比手工氩弧焊减小4-5倍时间。

✧卓越的重复生产性。

✧弧柱刚性大，采用小孔效应，可以实现稳定的单面焊双面成型。

✧电极缩在喷嘴内，不易污染和烧损及电极寿命长，焊缝缺陷少。

✧焊接质量好，可焊材料多。

✧等离子弧具有良好的可控性和调节性等。

三．设备配置及特点

序号

设备名称

数量

品牌

纵缝等离子自动焊接系统

1

ZH1000纵缝焊接工装（满足最大直径1500mm筒体的纵缝焊接）

1台

SCHROEDER

2

150等离子焊接电源

1台

丹麦migatronic

3

等离子焊枪（含保护气拖罩）

1把

SCHROEDER

4

送丝机

1台

SCHROEDER

5

300mm电动提升滑架

1套

SCHROEDER

6

电动十字滑架60X60mm

1套

SCHROEDER

7

等离子焊接控制器

1套

丹麦migatronic

8

等离子外接专用冷却温控水箱

1套

SCHROEDER

9

三维送丝支架

1个

SCHROEDER

10

集中精密气流量表组

1套

SCHROEDER

11

高频引弧器

1套

SCHROEDER

12

转接板（等离子）

1块

SCHROEDER

13

电缆总成

1套

SCHROEDER

14

芯轴冷却水箱

1台

SCHROEDER

15

液压升降小车-含滚轮托架

1套

SCHROEDER

16

站人工作平台

1套

SCHROEDER

四、设备性能说明:

该系统主要针对医药机械，食品机械，净化供水装备、压力容器等，筒体的纵缝焊接。

满足工件直径300mm～1500mm范围，长度1000mm，厚度0.5～1.2mm,采用等离子（PAW）焊接工艺方法；主要焊接材料不锈钢。

首先将工件运到液压小车上，沿轨道推入到夹具体内——打开激光线发射器，形成一条宽度1mm左右的红外线，根据红外线对中后，压紧工件——在PLC触摸屏里设置好焊接参数开始焊接，直至结束，焊枪抬升，松开压脚，采用液压小车将工件运送到指定地方，一个流程结束。

纵缝系统：

采用纵缝加高工装，局部图如下：

纵缝全局部图如下：

4.1ZH1000琴键式压紧纵缝焊接装置

本机专门设计用于薄壁筒体的纵缝焊接，可对其筒径Φ300～1500mm，厚度0.5～1.2mm，长度为1000

00mm的纵缝能顺利、可靠高效、自动地完成焊接工序。

适用于不锈钢的TIG、等离子等焊接方法。

主要组成部分

本机的机械部分主要有机座、琴键夹具、芯轴、轴端托架。

并配相应的十字滑架（含弧长控制及横摆）、送丝机、电缆总成、气管、水管、检测仪表和循环水泵等，即可完成上述纵缝焊接。

结构特点

Ø机座

机座为钢结构件，具有足够的刚性和强度，能满足整机的要求,其底脚可用地脚螺栓固定于基础上。

Ø琴键夹具

琴键夹具为左右对称的两套，可分别对纵缝的两边施加压力。

夹具安装于机座上，琴键式夹具的夹紧装置是压缩空气通往气囊，气囊膨胀压向杠杆机构，使压指端产生最大压力为30Kgf/cm（0.6Mpa时），此压力按需要可进行调整，通常在7～30Kgf/cm（单边）。

压指宽度为52mm，材质为铜合金，可正、反两面使用，延长使用寿命。

本夹具主要用于筒体的外缝焊接，亦可用于大直径筒体的内缝焊接。

夹紧装置的操纵是通过线控式按钮盒上的按钮分别控制左、右压指的夹紧或松开。

压指间宽的调整。

若工件板厚相差较小时，一般不需要调节压指间宽，若操作中需要，可调节压板后端支承调节螺钉，可改变压指间宽度，以满足不同厚度焊件焊接工艺对压指间宽的要求。

Ø芯轴

芯轴为一空心圆柱体，上镶有铜质衬垫（焊垫），与上述的琴键式压指一起对焊件进行夹紧固定。

衬垫的背面有成型槽，槽内小孔可通保护气体。

芯轴上的衬垫与压指的垂直间距可调，其大小可按焊接件厚度调整。

可调范围为30mm。

Ø托架

托架安装在夹具体的端头，是连接琴键夹具与芯轴的装置。

其结构为框形，通过芯轴下端的螺栓调整，使芯轴与压指的间距在水平轴向平行。

其间的松、紧由偏心轴来完成。

在焊接时，托架上翻，焊件装入后，托架下翻，并锁紧。

只有在托架下翻锁紧托住芯轴，其上的微动开关发出信号，琴键夹具方可进行通气压紧。

Ø气路系统

压缩空气气路系统装在机座内腔，由过滤器（分别2组）、减压阀。

压力表和电磁阀等组成。

在正常使用时，减压阀的压力调至0.2～0.5Mpa，当焊接较薄板时，应采用较低气压。

技术参数

筒体最大有效焊接长度

1000mm

可夹持最大直径（外焊）

Φ1500mm

可夹持最小直径（外焊）

Φ300mm

可夹持最小厚度

3.0mm

可夹持最大厚度

8.0mm

压指间宽可调范围

5～40mm

压板最大压力（单边）

30kgf/cm

芯轴垂直行程

30mm

轴端托架调整量

20mm

十字滑架水平行程

60mm

十字滑架垂直行程

60mm

4.2丹麦migatronicPi400等离子电源系统

⏹三相输入电源，水冷，逆变技术造就了焊接电流从5A到400A的PI400等离子焊接性能，是自动化焊接中焊接电源的理想选择。

PI400等离子可以焊接薄板，如：

8毫米的碳钢和10毫米的不锈钢。

该焊机有3种可选的脉冲功能：

传统脉冲、快速脉冲和一体化脉冲，当然也可以不使用脉冲而用三种不同等离子焊接过程：

微束等离子弧焊、熔透型等离子弧焊和锁孔型等离子弧焊。

同样可以用于TIG焊接。

数字PI150等离子焊机特色

⏹电子控制焊枪中气体和水的流量

⏹内置的节气装置

⏹远程控制

⏹防漏喷嘴

⏹引导弧--安全起弧

高级焊接程序的简单操作

⏹控制面板符合逻辑并易于操作，可以直接选择程序。

多达20种的客户定制程序和10种TIG设置被装载于存储芯片中。

焊机有一个支持远程焊接和电弧探测的接口--作为一种特殊方案，焊机可以配置一个具有同样功能的外置控制面板用于自动化焊接。

技术参数

电流范围

5A～400A

等离子引导弧电流范围

1A～23A

暂载率60%/100%

－/300A

开路电压

78V

主电压

3×400V

允许公差

＋20%～－25%

输入频率/电源保险

50/60Hz/3×35A

功率因素/效率

0.9/91%

环境温度

0℃～+40℃

防护等级/绝缘等级

IP23/H

4.3温控制冷水箱

温控制冷水箱由高效冷凝器、风扇电机、进口温控器和水检测传感器及水箱等组成。

是等离子焊接过程和高负载持续状态下焊接时冷却焊枪重要的配套设备。

技术参数

◆电源额定电压：

1×220V50Hz

◆额定负载：

1.2KW

◆冷却能力：

3389W（在±15°条件下）

◆水箱容量：

85升

◆温度调节范围：

-5℃～+30℃

主要功能

--控制温度范围，带有电子调温，数字显示设定温度和实际温度，可设定两次除霜周期的间隙时间，以时间控制除霜。

--具有水温过载保护，缺水流量传感保护，水位标识显示

--采用快装式接口，进出水流量大。

--采用大容量水箱，35米扬程水泵和大口径水管路，可适用长距离管路排布的结构形式。

4.4150A等离子自动焊枪

该枪是专为等离子弧焊设计的部件，可用于焊接不锈钢、钛及其合金等金属。

等离子弧焊的焊接能量是由压缩电弧产生的。

它所产生的压缩电弧与非熔化极气体保护焊产生的非压缩电弧相比，能量更集中，改善了电弧的稳定性；能量更高，焊接所需的电流较小；对弧长变化的敏感性较小，焊接时输入的焊接线能量较小，工件的变形也较小。

主要技术参数表：

项目

技术参数

主要可焊材质

不锈钢、钛及其合金等

接口形式

板材接头对接、开坡口对接

主配电源

TETRIX400等离子焊接电源

焊接速度

视工艺参数而定

暂载率

400A60%

送丝形式

填丝或自熔

焊接保护气体

氩气或氩氢混合气体

冷却方式

水冷

冷却水流量

≥4.8L/min

可焊板厚

8mm（8mm以上需开坡口焊接）

该枪主要由电极、水冷枪体、喷嘴、保护罩等功能部件所组成。

焊接时，有两路单独的气流送到焊枪上，一路气流在喷嘴体内环绕着钨极，并且通过喷嘴中心孔压缩电弧，以形成一种温度极高的等离子体射流，这路气流必须是惰性气体，通常是氩气，另外一路气流是保护性气体，它在喷嘴体与外保护气罩之间流出，防止熔融的焊缝金属和电弧受周围的空气氧化，它可以是一种惰性气体或混和气体。

4.5等离子托罩

400等离子焊枪拖罩

该拖罩与400等离子焊枪配套使用，适合焊接不锈钢、钛合金等

材料，具有以下特点：

◆

结构紧凑、外观美观；

◆保护效果好；

◆采用铝合金结构，和焊枪整体配合。

4.6TIG焊枪拖罩

该拖罩与TIG焊枪配套使用，适合焊接不锈钢、钛合金等材料，具有以下特点：

◆结构紧凑、外观美观

◆保护效果好；

◆采用铝合金整体加工而成，和焊枪整体配合。

4.7高频引弧器

高频引弧器是用于提升引弧成功率的焊接设备配套装置。

主要适用于焊接电缆较长、周边设备有较多的干扰，频率损失较严重，引弧效果不佳的场合。

该装置内置散热风扇（24V/6W），可以长时间大电流工作；该装置内置的12C4V6引弧板输出T=2us，V=750V的高频高压脉冲，经高压变压器升压

后引弧电压高达8000V，从而提高引弧成功率，达到100%成功。

4.8TIG/PAW送丝机

该送丝机由直流电机驱动，经微型减速器减速，输出轴上的齿轮与两边带送丝轮的齿轮啮合，送丝轮上方有压紧轮，通过弹簧杠杆压紧，转动偏心轮可改变压紧轮和送丝轮之间压紧力大小。

适合于TIG和PAW焊接工艺的低速送丝要求，根据焊丝直径装相应的送丝轮，可输送焊丝直径为Φ0.8、Φ1.0，Φ1.2，Φ1.6mm。

考虑到TIG或PAW对焊丝填充量的要求，TIG的送丝速度标准范围在100-1200mm/min，标配送丝轮为Φ0.8mm，PAW的送丝速度在300-2800mm/min，标配送丝轮为Φ1.0mm。

该送丝机构为与系统配套集成，速度的调节均由集中控制器来完成。

4.9二维送丝支架

该装置是实现焊接时送丝最佳角度送入溶池的功能配套件，对于TIG和PAW焊接工艺，是一个重要的部件，具有角度调整方便，占用空间小，