焊接自动化技术及应用6第六章 焊接自动化技术的应用

二、管-板专机焊接
6.1 专机焊接
a. 管伸出 b. 管平齐 c. 管内缩 d. 内孔焊
e. 深孔焊
f. 管箱焊
图6- 11热交换器管-板角焊缝接头形式
11
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
二、管-板专机焊接
2.任务分析
锅炉热交换器的管-板焊接，焊接质量 要求极高。由于其管口较多，排列很密集且接 头形式复杂，如采用传统的手工TIG焊或MMA手 工焊条电弧焊完成，则焊接时的劳动条件极差， 增加劳动强度和操作难度，难以保证焊接质量。 选择管-板焊接专机进行焊接，可以很好地保 证产品的焊接质量，提高生产效率。
接运行轨迹
接运行轨迹
8
首页
返回 上一页 下一页 结束
一、十字操作架专机焊接 3.任务执行 （2）焊接
5）焊接效果
图6-8 焊接过程中的焊缝效果
图6-9 阀门内孔表面堆焊效果
9Fra Baidu bibliotek
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
二、管-板专机焊接
• 1.任务描述：产品结构如图6-10示，为一锅炉 热交换器。板材材质为Q235，管材材质为20g,
管与板连接的接头形式有6种，如图6-11示。
焊接位置：平角焊位置。要求： ①采用专机焊接。
②采用CO2作保护气体，使用直
径 1.0 mm的 H08Mn2SiA焊丝。图
6-10 锅炉热交换器
③所有焊缝均进行水压实验，焊
缝表面波纹均匀整齐，焊缝成形良
图6-10 锅炉热交换器
好。
10
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
一、十字操作架专机焊接
3.任务执行
（2）焊接
1）焊材：采用Inconel 625，φ1.2mm
2）焊接方法：热丝TIG堆焊
3）焊接工艺参数：焊接工艺参数见表6-1所示。
4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹
焊枪角度
焊接电流
电弧电压
焊接速度
气体流量
45°
180-220A
12-14V
15-25cm/min
二、管-板专机焊接 3.任务执行
• （2）焊接 • 4）产品焊接效果
6.1 专机焊接
图6-15锅炉热交换器管-板接头焊接 焊缝效果
6.1 专机焊接
一、十字操作架专机焊接 2.任务分析
工作环境恶劣（如海洋、H2S，CO2，零下–60°C 至 +343°C及各 种压力等级的高含量氯离子或硫化物场合），焊接位置主要是阀体的内壁 堆焊，焊接质量控制要求严格。 ➢ 堆焊特点： （1）此类阀件重达数拾吨，不易装配，是很难用工装倾斜工件到理想的焊 接位置； （2）需堆焊的孔径50mm以上，堆焊深度达2m，存在较大的焊接可达性问题 及全位置焊接要求，人工操作的难度非常大； （3）堆焊尺寸要求高。在立向位置堆焊的厚度为：0.175 ″(4.45mm)，在 平面位置时堆焊厚度为0.165″(4.2mm)，堆焊的高度精度控制在 0.01″(0.25mm)，机加工后的堆焊尺寸需达到3.17mm。
10-15L/min
6
首页
返回 上一页 下一页 结束
一、十字操作架专机焊接 3.任务执行 （2）焊接
4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹
图6-5 ETR焊枪运行轨迹示意图
7
首页
返回 上一页 下一页 结束
一、十字操作架专机焊接 3.任务执行 （2）焊接
4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹
图6-6 阀门阀体主孔焊 图6-7 阀门阀体相贯孔焊
15
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
二、管-板专机焊接 3.任务执行
• （2）焊接 • 3）焊接工艺参数：焊接工艺参数如表6-2示。
焊枪角度
焊接电流
电弧电压
焊接速度
气体流量
40-45°
150-210A
22-24V
15-20cm/min 10-15L/min
16
首页
返回 上一页 下一页 结束
二、管-板专机焊接 3.任务执行
• （2）焊接 • 1）焊接位置为平角焊位置，如图6-13示。
图6-13 热交换器管-板角焊缝焊接位置
14
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1
二、管-板专机焊接 3.任务执行
• （2）焊接 • 2）焊枪提升装置如图6-14示。
专机焊接
锁紧螺母
图6-14 -焊枪提升装置
12
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
二、管-板专机焊接 3.任务执行
（1）设备选择
图6-12 FTW35-118管-板自动焊专机系统组成 1.TPS5000电源；2.FTW-35-118专机焊接头；3. FRC-40遥控器；4.FCU-FTW控制盒
13
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
3
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
一、十字操作架专机焊接 3.任务执行 （1）设备选择
设备选用某公司生产的ETR-S全自动堆焊系统，该设备是一套大型的十字操作架 全自动化焊接专机系统，其系统组成如图6-4所示。该系统的工艺特点： ①热影响区小、热裂纹的倾向降低 ②母材稀释率低，提升了耐腐蚀性能 ③焊接无飞溅，合金元素烧损少，缺陷少, 抗腐蚀性能提高，焊缝机械性能好 ④更高的熔敷效率，两倍以上的焊接速度，稀释率降低60%，同等电流和焊接速度情 况下提高了30-50%堆焊面积或厚度等
API Specifications 6A (PSL 1-4), API Specification 17D的标准、NACE MR0175标准（有些还需另增加特殊测试）。
首页
返回 上一页 下一页 结束
图6-2 阀门阀体本体设计参 照图
图6-3 阀门内孔表面堆焊焊缝分布情况
2
首页
返回 上一页 下一页 结束
4
首页
返回 上一页 下一页 结束
头
⑫
⑪ ⑩
转
⑧
① ②②
③ ④ ⑤
⑦
⑥
图6-4 ETR-S全自动堆焊系统组成示意图 ①立柱；②横梁；③安全围栏；④热丝机构；⑤焊接电源；⑥焊接系统控制柜；⑦PLC控制柜
底座；⑧专机底座；⑨变位机；⑩PLC控制柜；⑪焊枪；⑫焊枪旋转机构；⑬焊丝盘
5
首页
返回 上一页 下一页 结束
6.1 专机焊接
一、十字操作架专机焊接 1.任务:某公司生产的阀门阀体。产品材质为碳钢，其焊接位置在阀体内腔.
图6-1 阀门阀体本体实物图
1
要求： ①采用十字操作架加TIG电源专机焊接。 ②采用Ar作保护气体，使用Inconel 625， φ1.2mm焊丝堆焊。 ③焊后需着色检测，超声波检测，滤纸 斑点测试，切屑样品化学成分分析等方法 检验焊缝。 ④所有堆焊产品需满足ASME IX标准、