一種鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝及其裝置的制造方法
【專利摘要】一種鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝與裝置，屬于自動化焊接技術(shù)領(lǐng)域，該裝置在機架上設(shè)置螺旋管坯卷制裝置、兩對轉(zhuǎn)動輥、第一TIG焊槍、第二TIG焊槍和一把等離子焊槍。在兩對轉(zhuǎn)動輥定位下，首先通過螺旋管坯卷制裝置將鋁合金薄板按一定的螺紋線卷制成所需直徑的螺紋管坯，然后通過第一TIG焊槍進行螺旋管定長點固；接著等離子焊槍在螺旋管內(nèi)部仰焊位置，第二TIG焊槍在螺旋管平焊位置，同步進行焊接；等離子焊接與第二TIG焊接脈沖同步焊接，脈沖結(jié)束時，等離子焊槍噴冷氬氣冷卻焊縫，隨焊隨冷，最終實現(xiàn)鋁合金螺旋管的自動焊接。本發(fā)明有利于提高鋁合金螺旋管的焊接效率，減小螺旋管焊接變形，保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】
一種鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于自動化焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金螺旋管是將鋁合金卷材按一定螺旋線的角度卷成螺旋管坯，然后將管縫焊接起來制成的。在螺旋焊管生產(chǎn)線中采用任一種傳統(tǒng)的焊接方式如:熔焊、電阻焊、氣焊、真空擴散焊等都無法滿足焊接不同牌號鋁合金的需要。因此，迫切需要一種適應廣，效率高，并且能滿足各種牌號鋁及鋁合金螺旋焊管焊接生產(chǎn)的的裝置。
[0003]對于大直徑鋼的螺旋焊管，國內(nèi)外普遍采用埋弧自動焊，該技術(shù)經(jīng)過幾十年的逐步完善已趨成熟，能生產(chǎn)高質(zhì)量的螺旋焊管，但埋弧自動焊不適合于鋁合金螺旋管焊接。而鋁合金螺旋焊管制造技術(shù)主要集中在國外，其中法國、德國采用了先進的變極性TIG和等離子雙面焊實現(xiàn)了鋁合金螺旋管的焊接，但生產(chǎn)效率低。
[0004]因此，急需一種鋁合金螺旋焊管的高效焊接方法與裝置填補國內(nèi)鋁合金螺旋管焊接空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種提高鋁合金螺旋管的自動化焊接效率，減小螺旋管焊接變形的平仰復合焊接工藝。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案是:在成對的轉(zhuǎn)動輥定位下，通過螺旋管坯卷制裝置將鋁合金薄板制成螺紋管坯，通過采用第一TIG焊槍對螺紋管坯進行間隔定長點固，然后以等離子焊槍和第二 TIG焊槍分別在螺紋管坯內(nèi)、外兩側(cè)同步進行焊接，并隨焊對螺紋管坯采用氬氣冷卻進行冷卻。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為:(I)采用TIG焊槍與等離子實現(xiàn)了自鋁合金材料的外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩面同時進行平、仰復合焊，提高了鋁合金螺旋管自動化焊接效率；
(2)有利于減小鋁合金螺旋管變形，保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量。
[0008]由于等離子焊槍的電弧為壓縮電弧，控制電弧大小，以利于上托熔池，實現(xiàn)仰焊，所以本發(fā)明所述第二 TIG焊槍在螺紋管坯外側(cè)進行平焊，所述等離子焊槍在螺紋管坯內(nèi)側(cè)進tx仰焊。
[0009]另外，等離子焊槍與第二TIG焊槍的一次脈沖焊接時間為10s，脈沖間歇時間為2s，脈沖間歇時，通入氬氣對焊縫進行冷卻，焊接和冷卻步驟交替進行。
[0010]采用脈沖等離子與脈沖TIG焊接同步焊接，具有如下優(yōu)點:(I)焊接過程是斷續(xù)式加熱，熔池金屬高溫停留時間短，金屬冷凝快，可減少裂紋的傾向；(2)對鋁合金螺旋管熱輸入少，電弧能量集中且挺度高，有利于薄板、超薄板焊接，接頭熱影響??；(3)脈沖等離子與脈沖TIG焊可以精確地控制熱輸入和熔池尺寸，得到均勻的熔深，特別適合雙面平仰復合焊。
[0011]針對鋁合金螺旋管焊后變形大的問題，采用隨焊隨冷，促進焊后冷卻，有效減小鋁合金螺旋管焊后變形。
[0012]所述定長點固的焊縫熔敷金屬厚度〈1.0mm，熔敷金屬寬度為20mm±0.2mm，這樣既保證了焊縫點固強度，又嚴格限制了焊接熱輸入。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提出可實用以上工藝的鋁合金螺旋管平仰復合焊接裝置。
[0014]裝置包括在機架上設(shè)置的螺旋管坯卷制裝置和成對布置的兩對轉(zhuǎn)動輥，其特點是:在機架上布置對螺紋管坯進行間隔定長點固的第一 TIG焊槍，在機架上還布置等離子焊槍和第二TIG焊槍，所述等離子焊槍和第二TIG焊槍相向地分別布置在螺旋管坯卷的內(nèi)、夕卜兩側(cè);在等離子焊槍的槍體上設(shè)置氬氣輸入通道。
[0015]本發(fā)明通過以上裝置即可方便地實現(xiàn)鋁合金螺旋管的平仰復合焊接工藝，以提高鋁合金螺旋管的自動化焊接效率，減小螺旋管焊接變形。特別是通過在等離子焊槍的槍體上設(shè)置氬氣輸入通道，使等離子焊槍具有傳送純冷氬氣冷卻焊縫的功能，該集合設(shè)計功能的主要優(yōu)點是:使鋁合金螺旋管焊接過程實現(xiàn)隨焊隨冷，從而有效減小鋁合金螺旋管焊接變形。
[0016]進一步地，本發(fā)明所述第一TIG焊槍布置在機架的六點鐘位置，第一 TIG焊槍為平焊，第二 TIG焊槍與等離子焊槍均設(shè)置在機架的十二點鐘位置，第二 TIG焊槍為平焊，等離子焊槍為仰焊。等離子焊槍的電弧為壓縮電弧，控制電弧大小，以利于上托熔池，實現(xiàn)仰焊。
[0017]兩對轉(zhuǎn)動輥分別設(shè)置于機架的三點鐘與九點鐘位置。兩對轉(zhuǎn)動輥關(guān)于鋁合金螺旋管對稱放置，能很好保證鋁合金螺旋管坯卷制的定位可靠性以及焊接過程的穩(wěn)定性。
[0018]所述第二 TIG焊槍包括送絲裝置。第二 TIG焊槍與等離子焊槍為同步焊接，第二 TIG焊槍附加送絲裝置，可以更好地保證兩種焊接實時同步，有利于焊接效率的提高。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為具有氬氣輸入通道的等離子焊槍的槍體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3為具有送絲裝置的第二TIG焊槍的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]一、裝置結(jié)構(gòu)說明:
如圖1、2、3所示，在機架上設(shè)置有螺旋管坯卷制裝置1、兩對轉(zhuǎn)動輥2、4、第一 TIG焊槍3、第二 TIG焊槍5和一把等離子焊槍6。
[0023]各焊槍均為機器人自動焊槍，第一TIG焊槍3設(shè)置在機架的六點鐘位置，為平焊，用于對螺紋管坯進行間隔定長點固。
[0024]第二TIG焊槍5和與等離子焊槍6相對布置，第二 TIG焊槍5布置在螺旋管坯卷的外偵U，等離子焊槍6布置在螺旋管坯卷的內(nèi)側(cè)。第二 TIG焊槍5與等離子焊槍6均設(shè)置在機架的十二點鐘位置，第二 TIG5焊槍為平焊，等離子焊槍6為仰焊。
[0025]兩對轉(zhuǎn)動輥2、4分別設(shè)置在機架的三點鐘與九點鐘位置。
[0026]如圖2所示，在等離子焊槍6的槍體上設(shè)置外夾套61，在外夾套61內(nèi)形成斷面呈環(huán)形的氬氣輸入通道62。
[0027]如圖3所示，第二 TIG焊槍5附帶有送絲裝置51。
[0028]二、鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝:
在成對的轉(zhuǎn)動輥定位下，通過螺旋管坯卷制裝置將鋁合金薄板制成螺紋管坯，通過采用第一TIG焊槍對螺紋管坯進行間隔定長點固，然后以等離子焊槍和第二TIG焊槍分別在螺紋管坯內(nèi)、外兩側(cè)同步進行焊接，并隨焊對螺紋管坯采用氬氣冷卻進行冷卻。
[0029]其中，第一TIG焊槍點固的焊縫熔敷金屬厚度〈1.0mm，熔敷金屬寬度為20mm±0.2mm。等離子焊槍與第二 TIG焊槍的一次脈沖焊接時間為10s，脈沖間歇時間為2s，脈沖間歇時，通入氬氣對焊縫進行冷卻，焊接和冷卻步驟交替進行。
[0030]本發(fā)明有利于提高鋁合金螺旋管的焊接效率，減小螺旋管焊接變形，保證螺旋管焊接質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝，其特征在于:在成對的轉(zhuǎn)動輥定位下，通過螺旋管坯卷制裝置將鋁合金薄板制成螺紋管坯，通過采用第一 TIG焊槍對螺紋管坯進行間隔定長點固，然后以等離子焊槍和第二TIG焊槍分別在螺紋管坯內(nèi)、外兩側(cè)同步進行焊接，并隨焊對螺紋管坯采用氬氣冷卻進行冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝，其特征在于:所述第二TIG焊槍在螺紋管坯外側(cè)進行平焊，所述等離子焊槍在螺紋管坯內(nèi)側(cè)進行仰接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝，其特征在于:等離子焊槍與第二 TIG焊槍的一次脈沖焊接時間為10s，脈沖間歇時間為2s，脈沖間歇時，通入氬氣對焊縫進行冷卻，焊接和冷卻步驟交替進行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接工藝，其特征在于:所述點固的焊縫熔敷金屬厚度〈1.0mm，恪敷金屬寬度為20mm±0.2 mm。5.—種鋁合金螺旋管平仰復合焊接裝置，包括在機架上設(shè)置的螺旋管坯卷制裝置和成對布置的兩對轉(zhuǎn)動輥，其特征在于:在機架上布置對螺紋管坯進行間隔定長點固的第一 TIG焊槍，在機架上還布置等離子焊槍和第二 TIG焊槍，所述等離子焊槍和第二 TIG焊槍相向地分別布置在螺旋管坯卷的內(nèi)、外兩側(cè);在等離子焊槍的槍體上設(shè)置氬氣輸入通道。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接裝置，其特征在于:所述第一TIG焊槍布置在機架的六點鐘位置，第一 TIG焊槍為平焊，第二 TIG焊槍與等離子焊槍均設(shè)置在機架的十二點鐘位置，第二 TIG焊槍為平焊，等離子焊槍為仰焊。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接裝置，其特征在于:兩對轉(zhuǎn)動輥分別設(shè)置于機架的三點鐘與九點鐘位置。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述鋁合金螺旋管平仰復合焊接裝置，其特征在于:所述第二TIG焊槍包括送絲裝置。
【文檔編號】B23K103/10GK106001862SQ201610437588
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】王克鴻, 楊增海, 湯金根, 尹凡, 王希凱, 向陽
【申請人】江蘇金鑫電器有限公司