焊管纵向焊缝实时跟踪系统的研究

提出了一种弧形滑架的焊缝实时跟踪系统,对其工作原理、主体结构、控制系统的软件设计等要点进行了阐述。该系统采用激光传感器测量焊缝的位置,并采用一种带修正函数的控制规则自调整模糊控制进行焊缝的纠偏。采用DSP作为核心控制器产生控制信号,驱动焊枪沿高度方向运动并沿弧形导轨转动,实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪。生产中的使用结果表明:该系统可以实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪,完全满足连续焊管生产线的需要。     

新型机械接触式焊缝跟踪传感系统

介绍了一种机械接触式焊缝自动跟踪系统,该系统通过传感器与焊缝持续接触检测焊缝位置,并将焊缝位置的变化转化为电信号,通过PLC(可编程控制器)控制使焊接机器人的转向电机和高低控制电机动作,从而调整焊枪位置,实现焊缝实时跟踪.实际应用证明,该机械接触式焊缝自动跟踪系统可以实现对焊缝的实时自动跟踪,能满足实际焊接工作的需要.     

深海脐带缆内套钢管对接环焊缝的X射线平板数字成像检测

针对深海脐带缆内套盘卷直径小、生产节奏快及检测量大等特点,研制了X射线平板数字实时成像检测系统,介绍了该系统的主要组成机构及其工作原理,包括行走机构、铅房、控制系统的设计和工作过程。将该系统应用于直径8～50.8 mm、壁厚0.5～3 mm的深海脐带缆双相不锈钢管盘管生产中,生产应用结果表明:所研制的X射线平板数字成像系统,完全能满足生产线实时检测的需要,可有效地控制钢管对接焊缝的质量。     

埋弧焊焊缝跟踪系统数字图像处理方法研究

提取焊缝信息,确定焊缝中心是实时焊缝跟踪系统要解决的首要问题。设计了以CCD视觉传感器和V系列图像采集卡为核心的焊缝检测跟踪系统,并基于该系统根据焊接现场采集的图像信息,以Sobel边缘检测算子及二值图像连通域像素标记算法相结合,并以Delphi为开发工具对焊缝图像进行处理。试验表明,该算法可以满足埋弧焊焊接生产现场实时处理图像要求,且对光源无严格的要求。     

基于CCD传感器的螺旋焊管焊缝自动跟踪系统

针对螺旋埋弧焊管生产过程中产生焊偏现象的不确定性因素,研究了基于CCD图像识别技术的螺旋焊缝自动跟踪系统。介绍了该系统的的工作原理、硬件组成及软件设计。焊缝自动跟踪系统硬件主要由CCD传感器、图像采集、运动控制、I/O接口板卡、工业计算机和交流伺服电机等组成。软件设计主要包含图像采集显示、图像处理识别、运动控制和信号输入输出逻辑控制等控制模块。该焊缝自动跟踪系统在某螺旋焊管生产线上进行了安装、调试和试运行,实际跟踪结果表明,焊头能及时跟踪到焊缝的中心位置,将焊偏误差控制在规定的范围内,减少了焊接缺陷,满足生产需要。     

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。     

埋弧焊焊缝视频摄像传感器自动跟踪系统

简单分析了螺旋焊管埋弧自动焊接生产过程,针对其生产中存在的问题设计了一种基于视频摄像传感器的焊缝自动跟踪系统.该系统采用CCD视频摄像机作为传感器,在焊接过程中实时采集焊缝图像信息,并将图像信息转换为电信号,经视频信号处理电路放大、滤波、二值化等处理后,送主要由单片机构成的焊缝偏差计算处理电路进行处理,处理后的偏差信息反馈给焊接纠偏执行机构,驱动电机对焊接偏差实时纠偏.经实际使用,效果良好.     

线阵CCD焊缝跟踪系统的应用研究

系统采用线阵CCD作为传感元件,对传感器的光路结构进行了改进。通过对信号的数字滤波和图像处理可获得焊缝中心位置,并使用“开环自学习,闭环纠误差”的轨迹控制算法,实现了对焊缝的实时跟踪。     

螺旋焊管X射线工业电视检测系统研究

为了在螺旋焊管焊缝X射线检测时获得较高的精度,满足生产需要,根据标准制作了缺陷样管,对焊缝X射线工业电视检测系统进行了测试。结果显示,焊缝检测速度可达6 m/min;厚度8.8 mm焊管检出的最小圆形缺陷直径为0.6 mm,检出最小条形缺陷宽度1 mm,深度1 mm;厚度15.9 mm焊管检出的最小圆形缺陷直径1 mm,检出的最小条形缺陷宽度1 mm,深度1 mm。测试结果表明,该检测系统在生产线上试运行时取得了较好的效果。     

电阻焊管焊缝位置的偏转及调控方法

针对电阻焊焊管生产过程中,焊缝位置保持不变会对圆管尺寸和轧辊寿命产生不良影响的问题,从确保焊管尺寸公差、延长轧辊使用寿命和满足异型管使用要求等方面,分析了焊缝位置调控的必要性。提出了调整焊缝位置的方法,如成型辊法、导向辊法和定径辊错位法,并介绍了这些方法控制焊缝位置的基本原理及其控制效果和优缺点。在实际生产过程中,可以结合实际情况单独使用或组合使用这些调整方法以达到更好地调整效果。     

高频厚壁管焊接质量的影响因素

中、大壁厚钢管焊接热影响区的形状像个沙漏,管壁的内外表面热而中部低温会限制焊接最大速度,若简单升高管壁中部温度,则管壁的内外表面会过热,同样会降低焊接质量;另外,管壁内表面过热熔化金属掉入阻抗器,会降低阻抗器的寿命和性能.针对这个焊接难题,对焊接区横向温度分布的影响因素--V形角、感应线圈到焊接点的距离、结构应力、焊接速度和焊机功率进行了研究.研究结果表明,较小的V形角可以提高获得更高产量的潜能,从而提高整体焊接效率.     

X80管线钢焊缝横向冷裂纹G-BOP试验研究

为了确定X80管线钢焊缝横向冷裂纹敏感性影响因素,选用焊缝横向冷裂纹G-BOP（gapped bead-on-plate）试验方法,利用有限元分析计算平板焊缝应力集中部位,在模拟极端的环境温度、湿度以及预热温度的情况下,观察实际平板对接焊缝表面裂纹情况。试验结果显示,X80管线钢横向裂纹对环境湿度、温度以及预热温度不敏感。研究表明,利用这种简便、经济、实用的小型试验方法研究焊缝横向冷裂纹敏感性,对指导实际生产将起重要作用,并可为X80管线钢管环焊工艺的制定提供指导。     

X100螺旋预精焊钢管制造工艺研究

采用螺旋预精焊焊接工艺试制了X100钢管,研究了板头、板中和板尾母材屈服强度对焊缝及热影响区冲击韧性的影响。预焊采用直径2．4mm的焊丝焊接,实现了细丝大电流高速MAG焊接。精焊采用内三丝、外双丝的焊接工艺,使用宝鸡钢管自主开发的高韧性焊丝和高速焊剂,成功制造出了西φ1422mmx15．3mm螺旋埋弧焊管。焊缝边缘整齐、光滑,脱渣较好,消除了内焊＂马鞍形＂焊缝。钢管各项性能达到TAPISPEC5L（44版）及X100螺旋缝埋弧焊管技术条件的要求。     

螺旋埋弧焊管超高速预焊工艺研究

在两步法(预精焊法)制造螺旋埋弧焊管生产过程中,预焊质量对精焊及焊管成品质量的影响较大。为了提高预焊焊接质量,设计了超高速CO2气体保护的预焊工艺,调整分析了螺旋埋弧焊管超高速预焊时的电弧形态、熔滴过渡形式,阐明了飞溅物产生和驼峰焊道的形成过程。通过系列试验研究了不同焊接工艺参数对飞溅物产生和焊缝成形的影响规律。研究结果表明,大电流、低电压、保护气体的氧化性、合适的坡口形状和焊接位置都能促进粗丝高速CO2气体保护焊获得稳定的焊接过程。同时,通过焊接试验得到了超高焊速下无有害飞溅物和焊缝成形良好的工艺参数,对指导实际生产具有重要意义。     

螺旋埋弧焊管焊缝夹杂原因分析及解决措施

从焊接材料、成型合缝状态及焊接冶金等方面分析了螺旋埋弧焊管焊缝夹杂、气孔产生的原因,并提出通过改善成型质量、合理调整焊垫辊高度及焊剂送入位置等措施,解决了焊缝夹杂、气孔的产生,对实际生产有一定指导作用.     

X80螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹产生原因及预防措施

针对X80ф1 219 mm×18.4 mm螺旋缝埋弧焊管外焊缝浅层出现的横向裂纹,结合螺旋缝埋弧焊生产工艺的特点,分析了裂纹的产生主要是由于焊缝中心低熔点物质和焊缝熔池拉应力所致,并提出了几点避免横向裂纹产生的措施。