管道全位置焊接参数控制系统

众多焊接参数的合理匹配和有效控制是管道环缝全位置焊接过程自动化的难题之一。结合路径示教、参数匹配及参数控制等技术，建立了管道环缝全位置焊接过程自动控制系统，并介绍了其工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据焊接位置自动匹配焊接电流、电弧电压、焊接速度以及焊炬摆动的速度和幅度等参数，并通过调节送丝速度实现了焊接电流的PID控制，通过调整焊炬高度实现了电弧长度的模糊控制。该系统还具有离线编程、路径示教和记忆跟踪等功能。将该系统用于非旋转管道环缝全位置焊接过程，实现了打底、填充和盖面焊接的自动控制。结果表明，实际焊接参数与预设值吻合良好，焊缝成形稳定。     

用于遥控焊接的管道全位置焊接装置

为了解决核环境下的管道维修问题,适应遥控焊接机器人的实际应用需求,研制出一套针对核环境下小口径管道的全位置自动焊接装置.重点介绍了该装置的系统构成及各组成部分的设计分析、工作原理和自动控制系统.结合遥控焊接机器人的视觉和力觉等传感技术,对该装置进行了功能验证试验.试验证明该装置用于遥控焊接机器人时可以实现装夹和拆卸,满足自动装卸、速度可调、位置可控,且其圆周运动误差满足管道全位置焊接的要求.结果表明,该装置能够实现管道全位置焊接,焊缝外观成形良好.     

A-TIG焊在核电管道全位置焊接中的应用

研究了活性焊接法在核电管道全位置焊接中的应用.在管道上涂敷活性剂后熔池的受力状况发生根本变化,完全不同于传统的氩弧焊接,熔池流体流动始终是从熔池边缘流向熔池中心,从而增加熔深、变窄熔宽.在分析涂敷活性剂时熔池受力变化的基础上制定了焊接规范,管道全位置焊接时分6段进行参数设置,每一段采用不同的焊接参数.对6 mm厚的不锈钢管道焊接时不开坡口,将活性剂刷涂于待焊焊道表面,使用管道全位置焊机进行焊接,可以一次焊透,并能单面焊双面成型.突破了管道全位置焊机只能焊接薄壁管的局限性,进一步扩大了管道全位置焊机的使用范围,提高焊接效率.     

管道水平固定全位置熔化极机动焊接工艺

管道全位置自动焊接是指在管道相对固定的情况下,依靠电气、机械等方法,使焊接小车带动焊枪沿着固定轨道环绕管壁运动,通过自动送丝以及PLC控制等技术来实现自动焊接。研究管道全位置自动焊的焊接工艺以及焊接设备的目的是在确保接头质量的基础上提高焊接效率,同时降低焊工的劳动强度。工程施工中对管道焊接质量要求越来越高,通过反复焊接试验,各施工企业逐渐摸索和掌握全位置管道机动焊的焊接参数和焊接要领,为提高施工现场的管道全位置焊接施工效率和质量提供了参考和依据。     

厚壁管道的机器人自动焊研究

全自动焊技术是管道焊接技术的发展方向.研究了一种新型管道全位置焊接机器人,分析了管道全位置焊接机器人的系统组成.并进行了焊接材料、焊接方向、焊接坡口形式、焊接规范等工艺试验研究,试验结果表明,该焊接机器人可满足现场管道焊接作业要求,焊缝成形美观、内在质量好,接头符合相关标准要求.     

用于球罐焊接的柔性导轨焊接机器人研究

针对大型球罐焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道焊接机器人,实现球罐的全位置多道多层焊接;并针对研制过程中的难点对焊接机器人锁紧机构的设计、在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、自主学习开放式专家系统进行详细说明.实践证明,该柔性导轨焊接机器人能够较好地完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接.尤其是球罐全位置焊接的工艺要求.     

柔性轨道全位置焊接机器人研究

针对钢结构现场焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道套位置焊接机器人,可选用直导轨、圆导轨、柔性轨道,实现各种复杂曲面的全位置焊接;设计出在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、离线焊接参数设置等智能控制程序,并开发出自主学习开放式专家系统,可适应不规则焊缝的轨迹跟踪,实现多层多道焊及全位置焊的自动化焊接.实践表明,该焊接机器人能够较好完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接工艺要求.     

示教式焊接跟踪全位置管道焊机的研制

在采用了一种绝对编码式360°倾角传感器作为轨道式全位置管道焊机旋转机头所处角度位置传感器的基础上,提出了全位置管道焊机的示教式焊接跟踪控制方案,开发出了焊前坡口中心位置信息预先提取及焊接时焊枪运动轨迹控制的单片机控制系统硬件电路,在此基础上成功研制了这种具有示教式焊接跟踪功能的全位置管道焊机,为实现管道焊接真正意义上的全自动控制奠定了重要基础.     

焊接机器人管道全自动打底焊研究

采用自主研发的新型管道全位置焊接机器人,结合CMT焊接电源,研究了一种焊接机器人管道全自动打底焊方法.打底焊整圈一次完成,所焊焊道只有一个接头.试验表明,该打底焊方法焊接速度快,焊缝成形美观,背面成形良好,实现了管道全自动打底焊单面焊双面成形.     

基于国产焊接电源的管道成套焊接设备研制

介绍了管道成套焊接设备的研制过程,采用国产焊接电源和自行研制的管道自动焊接设备,通过计算机协调控制焊接电源的焊接参数和管道自动焊接设备的运动参数,实现了管道不同位置的复杂焊接工艺的实时控制.     

船舶焊接技术对焊接材料、焊接设备及焊接辅器具企业的需求

1 船舶工业的新形势 2006年是中国船舶工业贯彻实施"十一五"计划的开局之年,经各船舶企业的努力奋斗,使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头.主要表现在全国造船完工量达l 452万载重吨,同比增长20%,新承接船订单达4 251万载重吨,同比增长73%.中国造船完工量占世界市场份额的19%,连续12年稳居世界第三,与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小;新承接船舶订单占世界市场份额的32%,位居世界第二;手持船舶订单占世界市场份额的24%.表1示出了中国2006年三大造船指标的比较.     

弧焊机器人焊接姿态与工艺参数联合规划

在现有Motoman UP20弧焊机器人系统上进行二次开发,将人工神经网络技术成功地应用于弧焊机器人焊接姿态与焊接工艺参数的联合规划中.利用MATLAB神经网络工具箱对试验数据进行训练和仿真.凭借人工神经网络自学习功能,建立了焊接姿态与焊接工艺参数联合规划数据表.利用MATLAB软件编制程序,自动提取典型的马鞍形焊缝几何位姿,结合已有数据表编制机器人作业程序,进行马鞍形焊缝工件试焊.所得的马鞍形焊缝成形良好,与人工神经网络的仿真结果相吻合.     

管道全位置自动焊机的专用电源及焊接工艺

为实现管道全位置自动根焊,突破了传统的气体保护焊"恒压、等速送丝"系统的电压和送丝速度(即电流)的搭配关系,采用短路能量与燃弧能量自适应调节技术,研制成功专用的电弧能量调节器,通过IGBT的高速开关作用调节短路过渡MAG焊接过程中短路能量和燃弧能量的分配,保证电弧在更低电压、更大电流条件下稳定燃烧,以适应管道全位置根焊在小熔池基础上的高能量输入,实现了长输管线的全位置立向下自动根焊工艺.结果表明,其焊接效率较传统的手工纤维束焊条或TIG焊接工艺打底有明显的提高.     

锅炉焊接中的组合焊接工艺评定方法

焊接是锅炉制造中最重要的加工工艺，焊接质量在很大程度上决定着锅炉的制造质量，为了保证焊接工艺的正确性，保证产品质量，《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中明确规定，锅炉产品焊接前，焊接单位必须按规定进行焊接工艺评定。所谓的焊接工艺评定是对按照既定的焊接工艺规范进行焊接的试件做化学分析及力学性能试验(包括拉伸试验、弯曲试验、缺口韧性试验)，以判断焊接接头能否满足使用性能要求，从而验证所拟定的焊接工艺规范的正确性，并评定施焊单位的能力。     

管道插接相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.设计了2自由度的自动定心手腕机构,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制,建立了专用焊接机器人的运动学模型.针对通用型的相贯线模型,建立了焊枪位置、焊枪姿态和焊接速度的实时控制数学模型.结果表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

带衬垫的管道环焊缝根焊技术及焊接工艺

针对我国长输管线施工中管道环焊缝根焊难的技术瓶颈,采用φ1 219 mm带衬垫的管道气动内对口器与PAW3000双焊炬管道自动焊机配套,进行管道环焊缝根焊技术和焊接工艺研究.分别以铬锆铜和在紫铜表层喷涂镍铬陶瓷复合层为衬垫材料进行焊接试验,并与无衬垫焊缝进行比较.结果表明,以这两种材料作为管道气动内对口器的焊接衬垫,采用自动焊接工艺进行管道环焊缝根焊,可以实现单面焊双面成形,不但可焊性好,焊缝成形美观,而且具有焊接效率高,焊接质量好等特点.焊接接头的各项性能检测指标与无衬垫相当.     

A-TIG焊接熔深增加机理

活性化氩弧焊(A-TIG)焊接方法与传统TIG焊相比,具有明显的熔深增加作用.模拟了Nimonic 263 A-TIG焊接流场温度场,并对试验与模拟焊缝形状进行了对比.结果表明,同一焊接电流下,与TIG焊缝相比,A-TIG焊缝的熔深较深而熔宽较小.随着焊接电流的增加或者焊接速度的降低,A-TIG焊缝熔深呈线性增加,且比TIG焊的熔深增加效果明显.通过分析流体流动方式,进一步推测了A-TIG熔深增加机理:熔池内液体流动方式是熔深增加的主要原因,熔池中心处液体的流速明显高于熔池边缘,中心由外向内的环流为熔池内液体流动的主导方向.这个方向的环流将高温液体带到熔池底部,使熔池底部的熔化速度较熔池边缘有了明显的增加,且随着焊接电流的增加,熔深增加效果也不断提高.     

埋弧螺柱焊机及其在预埋件焊接中的应用

介绍了新研制的埋孤螺柱焊机的性能、特点及其应用范围。使用RSM3-3150焊机焊接的钢筋直径已达到Ф32mm。RSM3-2500已成功应用到国家体育场（北京鸟巢）预埋件Ф20mm钢筋“T型焊”,其焊缝外观、力学性能均达到了有关标准的规定。并进行了宏观金相和金相组织的检查。     

填丝焊和自熔焊在TA2管头与管板焊接中的比较

基于优异的耐蚀性,钛制换热器的应用正日益兴起.换热管与管板的焊接是钛制换热器制造中最为复杂的技术.焊缝质量的好坏直接影响到整台设备的寿命.文中分别采取填丝和自熔两种方式进行焊接工艺试验,并对两种方式成形焊缝进行比较分析.