钢筋钢带自动焊生产线专用电阻焊焊机的设计

为了解决常规钢筋钢带自动焊生产线中焊接单根短节存在的生产效率低、焊接短节两端焊接热量不均、短节并联分流以及焊接三相电流不平衡等问题,采用同时焊接6根钢筋短节,且单根短节的焊接采取双电源独立供电模式进行焊接。设计了专用电阻焊的焊接接头及焊接电源的结构,计算了其主要参数,实现了钢筋钢带的自动焊接。检测结果表明,焊接产品的拉伸断裂荷重满足实际使用要求,该设计结构和参数合理可行。     

梯子梁自动焊接生产线设计

针对目前梯子梁生产采用的手工焊接质量不稳定、易产生缺陷的现状,设计了一种基于PLC控制的梯子梁自动焊接生产线,以实现多种批次梯子梁的全自动生产。本研究提出了生产线设计中存在的主要问题及解决思路,并对关键位置的设计进行了阐述。通过对短节自动上料装置、钢筋传送速度匹配装置及梯子梁自动剪切装置的设计,实现了全自动下料、焊接和成品出料功能,保证了生产线的全自动生产。生产实践表明,所设计的生产线能够实现步进焊接和自动连续生产,生产的梯子梁外观平整,焊接点的稳定性及抗剪性能满足技术要求,生产效率高。     

小口径管道全自动焊生产线的研制

大庆石油管理局油建公司根据生产实际需要,研制了小口径管道全自动焊生产线。该生产线适用于管径为φ48－114mm,壁厚为3．5－7mm,管长为7－10m的10^#、20^#、16Mn小口径管线的预制。焊接时只需根据所焊管子规格选择相应的程序,便可在程序控制下自动完成焊接过程。操作简单,控制参数少,给现场施工带来很大方便。     

螺旋焊管板头对接FCB法单面焊双面成形工艺研究

为了实现螺旋焊管生产用钢带对接焊缝的单面焊双面成形,对埋弧焊FCB法单面焊双面成形工艺进行了试验研究。首先在试验室完成了壁厚16 mm、20 mm和22.5 mm焊接试板的FCB法单面焊双面成形工艺试验,优化了FCB工艺的焊接参数。在此基础上,完成了螺旋焊管生产线板头对接双丝焊改造,在线进行了18 mm、22 mm两种壁厚板头对接单面焊双面成形试验,基本实现了螺旋焊管卷板头尾对接工序的单面焊双面成形工艺的应用。试验及生产线应用表明,FCB法单面焊双面成型焊接接头各区域基本性能满足技术指标要求,该项工艺可以推广应用于输水管线、结构管等承压能力和钢级较低的螺旋管的板头对接缝焊接,可以提高焊接生产效率,降低生产成本。     

钢带的带状组织对HFW焊管焊接质量的影响

对钢带中带状组织的成因、类型及其对HFW焊管材料性能和焊接性能的影响进行了分析,并根据带状组织对HFW焊管焊接质量的影响将其进行了分类。针对这种影响提出了相应的应对措施:对于带状组织严重,特别是存在硬组织带,不能满足焊接性能要求的钢带必须严格控制,不予使用;对于带状组织不是很严重的钢带,则通过改善工艺条件,如适当提高焊接温度、减小挤压力等工艺,使HFW焊管焊接金属流线角度比正常值偏小一些,以抵消钢带带状组织对焊接质量的不良影响。     

油气长输管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接技术

为实现复杂施工环境下的管道自动焊接,利用自保护药芯焊丝具有较好的全位置焊接性、良好的脱渣性与电弧稳定性、未熔合缺陷低、无需保护气体、在风速小于8m/s时不需采用任何防风措施的优势,研制了管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接系统(由安装焊炬的焊接小车、导向轨道、自动控制系统、焊接电源及送丝机等组成),应用自保护药芯成品焊丝对X80管线钢进行了焊接试验,确定了合适的自保护药芯焊丝自动焊焊接参数,进而制订了"内焊机根焊+管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接填充、盖面焊接"的焊接工艺,并对该工艺焊缝进行了力学性能测试。试验结果表明,管道全位置自保护药芯焊丝自动焊接系统整体性能稳定,焊接过程平稳,可有效提高焊接过程的连续性与稳定性,焊接接头的内在质量、外观成形、力学性能都满足X80管线钢的焊接标准要求,且焊接时不需防风棚,可有效降低管道焊接综合成本。同时,还提出了进一步研发适合于自动焊接的专用自保护药芯焊丝的合理化建议。     

螺旋埋弧焊管自动补焊工艺研究

针对螺旋埋弧焊管焊缝缺陷人工补焊的不确定性,采用X52钢级Φ610 mm×8 mm、X70钢级Φ1 016 mm×17.5 mm、X80钢级Φ1 422 mm×21.4 mm螺旋埋弧焊管,模拟生产中常见的穿透性缺陷、非穿透性缺陷进行自动埋弧焊补焊试验。试验结果表明,补焊焊缝的外观质量、无损检测、理化性能、金相组织等各项指标均优于标准要求。自动补焊工艺可减少施焊过程中的人为干预,稳定焊接质量,提升焊接效率。该工艺可满足多项标准的管线修补要求,在焊管行业推广应用具有可行性。     

φ20mm铜铝管焊接电流的稳定性研究

当前,φ6～φ12 mm铜铝管的焊接技术已较成熟.为扩大铜铝管的应用范围,研究了φ20 mm铜铝管的焊接技术.为使焊接电流稳定,保证焊接质量稳定,设计了带有焊接电流预补偿的PLC控制系统.建立了晶闸管导通角和电源电压的数据库.每次焊接前,控制系统要测量电源电压,并在数据库中查询得出合适的导通角,传给晶闸管触发板.对φ20 mm舢铜铝管焊接试验中的电源电压与焊接电流数据进行了区间估计,结果表明焊接电流的总体均值和总体方差的置信区间分别为(51.1,52.7)和(0.06,0.6),说明焊接电流较稳定,从而保证了铜铝管焊接质量.     

等厚304L薄板全焊透激光焊单道搭接仿真分析

基于SYSWELD软件对厚度为1 mm 304L薄板进行了激光焊单道搭接仿真分析,研究了不同线能量对焊缝质量的影响,重点分析了焊缝纵向残余应力以及焊缝屈服强度。结果表明,焊缝屈服强度随焊接线能量增加而降低,且沿焊缝垂直方向屈服强度呈M状分布;通过采用屈服强度与纵向残余应力的差值表征焊道焊接质量优劣,发现焊道薄弱位置在焊缝靠夹具一侧的热影响区处;当焊接速度为3 m/min、线能量为45 J/mm时,焊接质量最优。     

速度饱和与力矩控制在螺旋焊管机组递送机电控系统的应用

为了解决螺旋焊管生产线递送机运行过程中出现的钢带打滑和钢带短时顿挫现象,对递送机的电控系统进行了研究和改进。针对后摆式焊管机组递送机双辊交流电机驱动系统,采用西门子S120变频器,运用速度饱和与力矩控制方案,实时控制递送机上下辊电机的力矩分配,避免两个电机运行过程中力矩严重失衡。改进后的递送机投产运行后,带钢递送速度稳定且上下辊力矩平衡,机组稳定性明显提高,有效保证了钢管的焊接质量。     

Φ3 040 mm超大直径SAWH钢管自动补焊装置的研制及应用

为了提高补焊作业效率,针对结构钢管及桩用超长、超大直径螺旋焊管的对头焊缝和螺旋焊缝缺陷,进行了Φ3 040 mm SAWH钢管自动补焊装置的研制和应用。自动补焊装置利用旋转辊旋转轨迹和焊枪平移轨迹合成螺旋焊缝运动轨迹的原理,实现了自动跟踪补焊功能。该装置主要由补焊台架、补焊机构与旋转辊3部分组成,焊接方式采用CO2气体保护焊。生产实践应用表明,自动补焊装置的应用使焊缝质量得到了优化,并且大幅提高了生产效率,降低了劳动成本。     

L360M钢管钨极氩弧自动外根焊工艺韩立坤

以L360M 559 mm×12.7 mm钢管为例介绍了钨极氩弧自动外根焊工艺,该工艺采用脉冲特性向上焊接,实现单面焊双面成形,确保了根焊焊接质量。经过对焊接接头进行检测分析,其焊缝外观检测、无损检测、力学性能试验结果均能满足相关标准要求。采用钨极氩弧自动外根焊工艺可用于中小直径长输管线的焊接,降低焊工劳动强度,减少焊接过程中的停顿,提高施工效率,具有推广应用价值。     

钢板表面除锈机设计

为了防止钢板表面杂质在钢管焊接时落入焊缝中产生气孔、夹渣等焊接缺陷,保证钢管焊接质量,设计开发了一种钢板表面除锈机,该除锈机安装在上料工序后和板探工序前,采用钢丝碗刷机械除锈,并加装封闭除尘设备,实现了生产线全自动控制。应用结果表明,该除锈机除锈效率高,成本低,操作简单,对周围环境污染较小,改善了作业环境,可广泛应用于埋弧焊管生产线。     

HFW厚壁钢管生产线对头焊接设备的改造

为了解决HFW厚壁钢管生产过程中卷板对头焊接处容易出现开裂断开的问题,分析了HFW钢管生产线剪切对焊的要求,以及CO2气体保护焊在卷板对头焊中的应用现状,采用双丝埋弧焊接工艺对HFW钢管生产线对头焊接设备进行了改造。结果表明,改造后的焊接设备完成一个对头焊的时间减少了约20 min,焊缝抗拉强度达到600 MPa,弯曲至180°焊缝无明显开裂。改造后设备的焊接效率和焊接质量得到提高,能够满足厚壁高钢级HFW钢管的生产要求。     

钢板制弯头焊缝气保焊自动横焊机设计

针对弯头焊缝焊接时出现的质量不稳定、生产效率低等问题,设计了钢板制弯头焊缝自动横焊机.它主要包括平台装置、小车旋转行走定位装置、行走小车、焊枪粗调定位装置、弹簧顶紧装置、支撑轮装置、十字滑板装置、焊枪装夹及角度调节装置、焊枪等.该自动横焊机采用弹簧顶紧装置,有效克服了弯头圆弧不规则造成的误差,实现焊枪对焊缝坡口的距离跟...     

高频焊管焊接过程的微机综合自动控制

对焊接过程的主要工艺参数（焊接温度、焊接挤压力、焊接速度及带钢厚度等）进行优化，并在此基础上确保焊接温度和焊接挤压力稳定，是提高高频焊管焊缝质量的可靠途径，笔者在参考当前国际焊接过程自动控制的最新技术的基础上，提出了一整套适合国内现有条件的高水平的高频焊管焊接过程微机综合自动控制系统。经过长期研究，认为该方案比较成熟，在现今较为先进的硬件、软件系统支持下将更为可靠，并能为优化焊接规范，提高焊管焊缝质量，建立起良好基础。     

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%～99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。     

管道自动焊接过程中微调控制的作用机理

为了实现管道自动化焊接过程自适应调节,在分析了错边量、间隙、干伸长等一元或多元变量因素对管道自动化焊接过程影响的基础上,研究了焊接过程中微调动作在改善焊缝成形及保证自动化焊接质量方面的作用机理。研究结果表明:通过对焊枪位置、摆动幅度以及焊接速度的适时调节来控制不同变量因素条件下热输入、熔池液态金属流动和焊丝填充量的变化,优化焊接工艺参数与焊缝成形系数的匹配,可大幅减小钢管尺寸误差、坡口加工和组对等因素对焊缝成形的不良影响;微调动作机理应用在焊缝追踪系统中,可以为实现管道焊接全自动化、智能化控制应用提供理论和试验依据。