CN103978280A - 一种不锈钢复合管焊接工艺评定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢复合管材工艺评定方法，使不锈钢复合管段沿管材段轴线方向平移；使焊枪在管材段上依次进行钢管内过渡层的焊接、钢管外缝的基层焊接、钢管内复层的焊接；采用激光跟踪系统、数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统、交流伺服驱动系统，实时检测与记录焊缝的焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌的，实现不锈钢复合管工艺评定。采用约2米长不锈钢复合管材段代替不锈钢复合板进行焊接工艺评定的方法，焊接过程管材应力状态、焊接温度场及焊接参数的调整与符合今后生产需要，并可完成不同规格和壁厚的直缝埋弧焊钢管的工艺评定。最终通过焊接参数调节，优化焊接工艺与焊道形貌确保焊缝质量，防止晶间腐蚀与未焊透的产生。

Description

一种不锈钢复合管焊接工艺评定方法
技术领域：
本发明属于焊接领域，涉及不锈钢复合管材焊接工艺，尤其是一种不锈钢复合管材焊接工艺评定方法。 
背景技术：
油气集输管道中的H2S、CO2会引起管道严重的均匀腐蚀、点腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂和氢致开裂，从而导致输送管道的失效和事故，采用不锈钢管材可以很好地解决腐蚀问题，提高管道服役寿命，但是成本和造价高，无法大规模应用。如果采用不锈钢复合管(即复层内管用不锈钢管、基层外管用碳钢管复合而成)既可满足管道的强度与韧性要求，又可满足较高的抗腐蚀性，同时可减少管道建设成本，是目前最经济抗腐蚀管材产品之一。 
不锈钢复合管材焊接工艺的难点在于因基层与复层的理化性能差别较大，焊接过程过渡区稀释作用强烈，焊缝中残余应力较大。尤其当焊接热输入过大可导致不锈钢层中Cr析出基层中与的C形成碳化物，HAZ的晶界出现贫铬层，将产生晶间腐蚀。而热焊接热输入过小，可引起过渡区出现未焊透。国内不锈钢复合管材焊接工艺研究仅限于采用平板对接焊试验，其焊接时管材受力状态和焊接温度场与实际钢管不同，致使焊接参数的调整量和焊缝形貌的控制可直接影响焊缝形貌及质量。这就需要一种不锈钢复合管材焊接工艺评定方法，焊接过程不但可以真实代表管材应力状态，而且可模拟焊接温度场，最终通过焊接参数调节，优化焊接工艺与焊道形貌确保焊缝质量，防止晶间腐蚀与未焊透的产生。 
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种不锈钢复合管材焊接工艺评定方法，克服了采用平板进行焊接工艺评定的缺点。 
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的： 
采用约2米的不锈钢复合管材，不锈钢层与过渡区采用TIG多道焊，碳钢层 采用MAG多道焊，可完成不同规格和壁厚的不锈钢复合管材焊接工艺评定。由于该焊接工艺评定方法完全模拟了管材在实际生产焊接过程中的应力状态、焊接温度场及焊接参数，所以其结果用于实际复合管生产中，具有较好的吻合性。最终通过评定的焊接工艺，能够确保实际生产的复合管材的焊缝质量，防止晶间腐蚀与未焊透的产生。 
本发明采用的技术方案：采用不锈钢复合管材段进行焊接工艺评定，实现焊接时管材应力状态及焊接温度场与实际情况基本一致；不锈钢层与过渡区采用TIG多道焊，碳钢层采用MIG多道焊工艺完成焊接工艺评定；采用数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统及交流伺服驱动系统，实现焊缝自动跟踪以及焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌的实时检测与记录。 
所述的不锈钢复合管材为直缝不锈钢复合管材，焊接为纵缝焊接。 
所述的不锈钢复合管材段长2000-2400mm,管径为Φ508mm-Φ1422mmm，壁厚小于等于50mm。 
所述的焊接工艺评定其焊接方法为先采用TIG焊完成钢管内过渡层的焊接，再采用MIG/MAG/SAW焊完成钢管外缝的基层焊接，最后采用TIG焊完成钢管内复层的焊接工艺过程。 
本发明具有的优点和效果： 
1、本发明可在实验室采用不锈钢复合管材段代替不锈钢复合板进行焊接工艺评定焊。 
2、本发明采用数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统及交流伺服驱动系统，实现焊缝自动跟踪以及焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌的实时检测与记录。 
附图说明
图1是多功能多丝埋弧焊接装置的整体结构示意图。 
图2是图1的俯视图。 
图3是外焊主机与多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头结构主视图。 
图4是图3的左视图。 
图5是图3的俯视图。 
图6是多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头水平旋转示意图。 
图7是多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头侧倾示意图。 
图8是内焊机构与4丝直缝埋弧内焊机头结构示意图。 
图9是图8的俯视图。 
图10是3丝螺旋埋弧内焊机头结构示意图。 
图11是TIG/MIG组合内焊机头结构示意图。 
图12是多功能台车机构主视图。 
图13是图12的俯视图。 
附图说明：1、焊接辅助台架；2、外焊主机；3、多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头；4、内焊升降立柱；5、内焊升降悬臂；6、内焊三维调节机构；7、4丝直缝埋弧内焊机头；8、3丝螺旋埋弧内焊机头；9、TIG/MIG组合内焊机头；10、多功能焊接台车；11、数字化SAW焊机；12、MAG外焊焊机；13、TIG内焊焊机；14、MIG内焊焊机；15、MAG外焊水冷箱；16、TIG/MIG内焊水冷箱；17、MIG内焊送丝机；18、SAW内焊送丝机；19、外焊焊剂大料斗；20、外焊送丝盘；21、内焊焊丝盘；22、焊剂供给装置；23、焊剂回收装置；24、气保焊气体配比柜；25、外焊控制台；26、内焊控制台；27、焊接轨道；2-1、外焊主机横移底座；2-2、外焊主机立柱；2-3、外焊主机焊悬臂；2-4、外焊主机驱动机构；2-5、底座直线导轨；2-6、底座丝杠丝母；2-7、立柱直线导轨；2-8、立柱丝杠丝母；3-1、外焊机头水平旋转机构；3-2、外焊机头侧倾机构；3-3、外焊水平微调移动机构；3-4外焊垂直微调移动机构；3-5、外焊微调驱动伺服电机；3-6、6丝SAW外焊送丝机构弧形支架；3-7、6丝SAW外焊送丝机安装固定机构；3-8、6丝SAW外焊送丝机；3-9、MAG外焊送丝机；3-10、6丝SAW外焊丝矫直器；3-11、MAG外焊丝矫直器；3-12、6丝SAW外焊送丝弹簧管；3-13、MAG外焊送丝弹簧管；3-14、6丝SAW外焊焊枪；3-15、MAG外焊水冷焊枪；3-16、6丝SAW外焊机构拐型连接件；3-17、MAG外焊机构连接件；3-18、6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构；3-19、MAG外焊垂直位置调节机构；3-20、埋弧焊激光跟踪 监测系统；3-21、焊剂小料斗；3-22、焊剂回收嘴；4-1、内焊升降立柱架；4-2、内焊立柱底座；4-3、内焊升降立柱驱动机构；5-1、内焊升降悬臂梁；5-2、内焊升降悬臂左侧滑动机构；5-3、内焊升降悬臂右侧滑动机构；6-1、内焊三维调节机构X轴滑架；6-2、内焊三维调节机构Y轴滑架；6-3、内焊三维调节机构Z轴滑架；7-1、4丝直缝埋弧内焊焊枪；7-2、4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构；7-3、4丝直缝埋弧内焊焊枪随动机构；7-4、4丝直缝埋弧内焊激光指示灯；7-5、4丝直缝埋弧内焊视频器；7-6、4丝直缝埋弧内焊焊剂供给料斗；7-7、4丝直缝埋弧内焊焊剂回收嘴；7-8、4丝直缝埋弧内焊连接板；8-1、3丝螺旋埋弧内焊焊枪；8-2、3丝螺旋埋弧内焊焊剂船；8-3、3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构；8-4、3丝螺旋埋弧内焊焊枪水平旋转机构；8-5、3丝螺旋埋弧内焊焊枪侧倾机构；8-6、3丝螺旋埋弧内焊激光指示灯；8-7、3丝螺旋埋弧内焊视频监视器；8-8、3丝螺旋埋弧内焊焊剂供给料斗；8-9、3丝螺旋埋弧内焊焊剂回收嘴；8-10、3丝螺旋埋弧内焊连接板；9-1、MIG水冷焊枪；9-2、MIG焊枪升降机构；9-3、MIG焊枪摆动机构；9-4、TIG水冷焊枪；9-5、TIG送丝管；9-6、TIG焊送丝机；9-7、TIG焊枪摆动机构；9-8、TIG焊枪弧压调节机构；9-9、TIG/MIG内焊连接板；10-1、平板焊接工作台；10-2、钢管支撑与旋转辊机构；10-3、钢管防窜压紧机构；10-4焊接导电刷组；10-5、台车车架；10-6、台车驱动机构；10-7、旋转辊驱动机构；10-8、气缸组；10-9、台车行走辊轮。 
具体实施方式
实施例1： 
如图1至图13所示，一种多功能多丝埋弧焊接装置，包括焊接辅助台架1、外焊主机2、多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3、内焊升降立柱4、内焊升降悬臂5、内焊三维调节机构6、4丝直缝埋弧内焊机头7、3丝螺旋埋弧内焊机头8、TIG/MIG组合内焊机头9、多功能焊接台车10、数字化SAW焊机11、MAG外焊焊机12、TIG内焊焊机13、MIG内焊焊机14、MAG外焊水冷箱15、TIG/MIG内焊水冷箱16、MIG内焊送丝机17、SAW内焊送丝机18、外焊焊剂大料斗19、外焊送丝盘20、内焊焊丝盘21、焊剂供给装置22、焊剂回收装置23、气保焊气体配比柜24、外焊控制台25、内焊控制台26、焊接轨道27。 
所述数字化SAW焊机11、MAG外焊焊机12、MAG外焊水冷箱15、外焊焊剂大料斗19、外焊送丝盘20、焊剂供给装置22分别固定于焊接辅助台架1上方；外焊主机2安装于焊接辅助台架1的左下方；多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3通过外焊机头水平旋转机构3-1与外焊主机2的外焊主机焊悬臂2-3联接，每把焊枪可在空间位置前后、左右及上下移动，同时还可在水平面与垂直面旋转；内焊升降立柱4安装固定于焊接辅助台架1右前方；内焊升降悬臂5通过内焊升降悬臂左侧滑动机构5-2和内焊升降悬臂右侧滑动机构5-3与内焊升降立柱4相联接，并伸向左方；内焊三维调节机构6、4丝直缝埋弧内焊机头7依次通过螺杆安装固定在内焊升降悬臂5左端；3丝螺旋埋弧内焊机头8、TIG/MIG组合内焊机头9分别通过3丝螺旋埋弧内焊连接板(8-10)和TIG/MIG内焊连接板9-9安装于内焊三维调节机构6的左端；焊接轨道27安装于多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头的正下方，并一直延伸到和内焊升降立柱4的正前方，焊接轨道27由两条平行轨道组成；多功能焊接台车10放置于焊接轨道27之上，可在导轨上无级变速直线运动；TIG内焊焊机13、MIG内焊焊机14、TIG/MIG内焊水冷箱16、气保焊气体配比柜24分别固定于焊接辅助台架1后下方；MIG内焊送丝机17和SAW内焊送丝机18分别安装固定于内焊升降悬臂5内；内焊焊丝盘21安装固定于内焊升降立柱4右方；焊剂回收装置23安装固定于焊接辅助台架1右方；外焊控制台25和内焊控制台26分别固定于多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3以及4丝直缝埋弧内焊机头7外侧，并与多功能焊接台车10保留20-30mm位置。 
所述外焊主机2、多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3、多功能焊接台车10、数字化SAW焊机11、MAG外焊焊机12、MAG外焊水冷箱15、焊剂供给装置22、焊剂回收装置23、气保焊气体配比柜24分别与外焊控制台25相联接；内焊升降立柱4、内焊升降悬臂5、内焊三维调节机构6、4丝直缝埋弧内焊机头7、3丝螺旋埋弧内焊机头8、TIG/MIG组合内焊机头9、多功能焊接台车10、TIG内焊焊机13、MIG内焊焊机14、TIG/MIG内焊水冷箱16、MIG内焊送丝机17、SAW内焊送丝机18、焊剂供给装置22、焊剂回收装置23、气保焊气体配比柜24分别与内焊控制台26相联接。 
如图3至图5所示，外焊主机2主要包括外焊主机横移底座2-1、外焊主机 立柱2-2、外焊主机焊悬臂2-3、外焊主机驱动机构2-4、底座直线导轨2-5、底座丝杠丝母2-6、立柱直线导轨2-7、立柱丝杠丝母2-8等构造。其中，外焊主机立柱2-2安装于外焊主机横移底座2-1上方，并与底座直线导轨2-5和底座丝杠丝母2-6联接，外焊主机立柱2-2可在外焊主机横移底座2-1上方前后移动；外焊主机焊悬臂2-3安装于外焊主机立柱2-2前方，并与立柱直线导轨2-7和立柱丝杠丝母2-8联接，外焊主机焊悬臂2-3可在外焊主机立柱2-2前方上下移动；外焊主机驱动机构2-4分别安装于外焊主机横移底座2-1后方和外焊主机立柱2-2上方。所述外焊主机2用于连接支撑多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3，并可对焊接位置进行水平-垂直方向上的粗调。 
为可满足平板对接焊、直缝/螺旋缝焊管外焊、不锈钢复合焊管外焊机头的位置参数、焊枪位置参数及焊接工艺的调整要求，本实施例提供的多功能多丝埋弧焊接装置包含多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3。 
如图3至图7所示，所述多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头3包括外焊机头水平旋转机构3-1、外焊机头侧倾机构3-2、外焊水平微调移动机构3-3、外焊垂直微调移动机构3-4、外焊微调驱动伺服电机3-5、6丝SAW外焊送丝机构弧形支架3-6、6丝SAW外焊送丝机安装固定机构3-7、6丝SAW外焊送丝机3-8、MAG外焊送丝机3-9、6丝SAW外焊丝矫直器3-10、MAG外焊丝矫直器3-11、6丝SAW外焊送丝弹簧管3-12、MAG外焊送丝弹簧管3-13、6丝SAW外焊焊枪3-14、MAG外焊水冷焊枪3-15、6丝SAW外焊机构拐型连接件3-16、MAG外焊机构连接件3-17、6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构3-18、MAG外焊垂直位置调节机构3-19、埋弧焊激光跟踪监测系统3-20、焊剂小料斗3-21、焊剂回收嘴3-22。 
其中，外焊水平微调移动机构3-3安装固定于外焊机头水平旋转机构3-1上方；外焊垂直微调移动机构3-4安装固定于外焊水平微调移动机构3-3上方；外焊微调驱动伺服电机3-5分别安装固定于外焊水平微调移动机构3-3的后方和外焊垂直微调移动机构3-4的上方；外焊机头侧倾机构3-2安装固定于外焊垂直微调移动机构3-4的前方；6丝SAW外焊送丝机构弧形支架3-6通过6丝SAW外焊机构拐型连接件3-16与外焊机头侧倾机构3-2相联接；6丝SAW外焊送丝机3-8 通过6丝SAW外焊送丝机安装固定机构3-7与6丝SAW外焊送丝机构弧形支架3-6相联接；6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构3-18安装固定于6丝SAW外焊机构拐型连接件3-16的下方；6丝SAW外焊丝矫直器3-10、6丝SAW外焊送丝弹簧管3-12依次安装固定于6丝SAW外焊送丝机3-8与6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构3-18之间；6丝SAW外焊焊枪3-14安装在6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构3-18前方，并与6丝SAW外焊送丝弹簧管3-12相联接；焊剂小料斗3-21安装固定在埋弧焊激光跟踪监测系统3-20的左前侧；焊剂回收嘴3-22安装固定于6丝SAW外焊焊枪前后倾角及间距调整机构3-18的右前侧；MAG外焊送丝机3-9通过MAG外焊机构连接件3-17安装固定于6丝SAW外焊机构拐型连接件3-16的左侧；MAG外焊丝矫直器3-11安装固定于MAG外焊送丝机3-9上方；MAG外焊送丝弹簧管3-13、MAG外焊水冷焊枪3-15依次安装在MAG外焊送丝机3-9下方，并通过MAG外焊垂直位置调节机构3-19与6丝SAW外焊机构拐型连接件3-16左侧相联接。 
如图8和图9所示，所述内焊升降立柱4包括内焊升降立柱架4-1、内焊立柱底座4-2、内焊升降立柱驱动机构4-3。其中，内焊升降立柱架4-1安装固定在内焊立柱底座4-2上方；内焊升降立柱驱动机构4-3分别安装于内焊升降立柱架4-1的左上方和右上方位置。 
如图8和图9所示，所述内焊升降悬臂5包括内焊升降悬臂梁5-1、内焊升降悬臂左侧滑动机构5-2、内焊升降悬臂右侧滑动机构5-3。其中，内焊升降悬臂梁5-1通过内焊升降悬臂左侧滑动机构5-2和内焊升降悬臂右侧滑动机构5-3安装固定在内焊升降立柱架4-1上。 
如图8和图9所示，所述内焊三维调节机构6包括内焊三维调节机构X轴滑架6-1、内焊三维调节机构Y轴滑架6-2、内焊三维调节机构Z轴滑架6-3。其中，内焊三维调节机构X轴滑架6-1、内焊三维调节机构Y轴滑架6-2、内焊三维调节机构Z轴滑架6-3依次安装固定在内焊升降悬臂梁5-1的左侧。 
为满足直缝焊管内焊机头的位置参数、焊枪位置参数及焊接工艺调整的要求，本实施例公开的多功能多丝埋弧焊接装置安装有4丝直缝埋弧内焊机头7。 如图8和图9所示，所述4丝直缝埋弧内焊机头7包括4丝直缝埋弧内焊焊枪7-1、4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构7-2、4丝直缝埋弧内焊焊枪随动机构7-3、4丝直缝埋弧内焊激光指示灯7-4、4丝直缝埋弧内焊视频器7-5、4丝直缝埋弧内焊焊剂供给料斗7-6、4丝直缝埋弧内焊焊剂回收嘴7-7、4丝直缝埋弧内焊连接板7-8。 
其中，4丝直缝埋弧内焊焊枪7-1安装在4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构7-2上；4丝直缝埋弧内焊焊枪随动机构7-3安装于4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构7-2后方；4丝直缝埋弧内焊焊剂回收嘴7-7安装固定在4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构7-2的前方；4丝直缝埋弧内焊激光指示灯7-4、4丝直缝埋弧内焊视频器7-5、4丝直缝埋弧内焊焊剂供给料斗7-6安装固定在4丝直缝埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构7-2与4丝直缝埋弧内焊焊枪随动机构7-3之间；4丝直缝埋弧内焊连接板7-8安装固定在4丝直缝埋弧内焊机头7后方，用于联接4丝直缝埋弧内焊机头7与内焊三维调节机构6。 
本实施例的多功能多丝埋弧焊接装置设置有3丝螺旋埋弧内焊机头8，可以满足螺旋埋弧焊管内焊机头位置参数、焊枪位置参数及焊接工艺的调整要求。如图10所示，所述3丝螺旋埋弧内焊机头8包括3丝螺旋埋弧内焊焊枪8-1、3丝螺旋埋弧内焊焊剂船8-2、3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构8-3、3丝螺旋埋弧内焊焊枪水平旋转机构8-4、3丝螺旋埋弧内焊焊枪侧倾机构8-5、3丝螺旋埋弧内焊激光指示灯8-6、3丝螺旋埋弧内焊视频监视器8-7、3丝螺旋埋弧内焊焊剂供给料斗8-8、3丝螺旋埋弧内焊焊剂回收嘴8-9、3丝螺旋埋弧内焊连接板8-10。 
其中，3丝螺旋埋弧内焊焊枪8-1安装在3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构8-3上；3丝螺旋埋弧内焊焊剂船8-2安装固定在3丝螺旋埋弧内焊焊枪8-1外侧；3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构8-3通过3丝螺旋埋弧内焊焊枪侧倾机构8-5与3丝螺旋埋弧内焊焊枪水平旋转机构8-4相联接；3丝螺旋埋弧内焊焊剂回收嘴8-9安装在3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及 间距调整机构8-3的前方；3丝螺旋埋弧内焊激光指示灯8-6、3丝螺旋埋弧内焊视频监视器8-7、3丝螺旋埋弧内焊焊剂供给料斗8-8安装依次安装在3丝螺旋埋弧内焊焊枪前后倾角及间距调整机构8-3与3丝螺旋埋弧内焊悬臂连接板8-10之间；3丝螺旋埋弧内焊连接板8-10安装固定在3丝螺旋埋弧内焊机头8后方，用于联接3丝螺旋埋弧内焊机头8与内焊三维调节机构6。 
如图11所示，所述TIG/MIG组合内焊机头9包括MIG水冷焊枪9-1、MIG焊枪升降机构9-2、MIG焊枪摆动机构9-3、TIG水冷焊枪9-4、TIG送丝管9-5、TIG焊送丝机9-6、TIG焊枪摆动机构9-7、TIG焊枪弧压调节机构9-8、TIG/MIG内焊连接板9-9。 
其中，MIG水冷焊枪9-1通过MIG焊枪升降机构9-2与MIG焊枪摆动机构9-3相联接；TIG水冷焊枪9-4通过TIG焊枪弧压调节机构9-8与TIG焊枪摆动机构9-7相联接；TIG焊送丝机9-6安装在TIG水冷焊枪9-4后方；TIG送丝管9-5安装在TIG焊送丝机9-6与TIG水冷焊枪9-4之间，并与TIG焊送丝机9-6前端相联接；TIG/MIG内焊连接板9-9在TIG/MIG组合内焊机头9后方，用于联接TIG/MIG组合内焊机头9与内焊三维调节机构6。 
如图12和图13所示，所述多功能焊接台车10包括平板焊接工作台10-1、钢管支撑与旋转辊机构10-2、钢管防窜压紧机构10-3、焊接导电刷组10-4、台车车架10-5、台车驱动机构10-6、旋转辊驱动机构10-7、气缸组10-8、台车行走辊轮10-9。 
其中，钢管防窜压紧机构10-3安装固定在台车车架10-5的左右两端；焊接导电刷组10-4安装在台车车架10-5中间区域位置；气缸组10-8分别安装在钢管防窜压紧机构10-3左右侧与焊接导电刷组10-4的下方，可驱动钢管防窜压紧机构10-3和焊接导电刷组10-4运动；钢管支撑与旋转辊机构10-2安装在钢管防窜压紧机构10-3与焊接导电刷组10-4之间；旋转辊驱动机构10-7与钢管支撑与旋转辊机构10-2相联接，驱动钢管支撑与旋转辊机构10-2周向旋转；台车驱动机构10-6安装固定在台车车架10-5的右后方，可驱动多功能焊接台车10在焊接轨道27上运动；平板焊接工作台10-1安装在台车车架10-5中间区域和焊接导电刷组10-4上方，进行钢管焊接时可将平板焊接工作台10-1吊走；台车 行走辊轮10-9安装在台车车架10-5下方。 
本实施例提供的多功能多丝埋弧焊接装置，可实现直缝不锈钢复合焊管内缝过渡层TIG焊，外缝C钢基层的MIG/MAG/SAW焊及内缝不锈钢复层TIG焊工艺。以上所有的焊接工艺都可在该焊接装置上完成，该焊接装置所能焊接的焊接板/壁厚可达到50mm，焊接工艺过程可节约大量人力财力、耗时短、效率高。此外，在焊接的同时，可实现焊接坡口尺寸、焊接参数及焊接位置的实时检测与记录，以及焊接参数可随焊接坡口尺寸自动调整。 
实施例2： 
采用实施例1所述的多功能多丝埋弧焊接装置进行不锈钢复合管内缝过渡层焊接。 
将已成型好的螺旋缝管材段放于钢管支撑与旋转锟机构10-2上，在钢管两端的端面和内壁采用钢管防窜压紧机构10-3将待焊钢管压紧，调控钢管支撑与旋转锟机构10-2将螺旋钢管焊接坡口旋转到钢管内下平面中心位置。并在内焊三维调节机构Z轴滑架6-3的左端安装TIG/MIG组合内焊机头9。 
调控多功能焊接台车10、内焊升降立柱4及内焊升降悬臂5将TIG/MIG组合内焊机头9伸到钢管内部坡口中心线上，并使钨极距坡口根部垂直位置约3-8mm，确保焊丝不会顶到坡口根部。调节TIG送丝管9-5，将焊丝调节到与钨极一个平面内。 
根据焊接工艺设计要求调控内焊三维调节机构Y轴滑架6-2、内焊三维调节机构Z轴滑架6-3或TIG焊枪弧压调节机构9-8，将钨极和焊丝调整到坡口中心并按照焊接工艺设计要求将焊丝倾角与伸长量及钨极到坡口中心距离调到规定范围。 
启动TIG内焊焊机13，通过操作内焊控制台26的人机界面设置好焊接速度、电流、弧压、送丝速度及保护气体流量等参数，选择多功能焊接台车10的运行为直线行走方式。 
开启气保焊气体配比柜24、TIG/MIG内焊水冷箱16、TIG焊枪弧压调节机构9-8，并设置好送丝速度、摆动速度、摆动距离及左右停留时间等，升起焊接导电刷组10-4启动焊接按钮进行焊接，焊接过程焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置。 
实施例3： 
采用实施例1所述的多功能多丝埋弧焊接装置进行不锈钢复合管材外缝基层MIG焊。 
过渡层焊完后，调控钢管支撑与旋转锟机构10-2将焊接坡口旋转到钢管上平面，调控多功能焊接台车10、内焊升降立柱4及内焊升降悬臂5将TIG/MIG组合内焊机头9升高到钢管外表面坡口中心线上，确保MAG焊丝距坡口根部垂直位置约8-12mm。 
根据焊接工艺设计要求调控内焊三维调节机构Y轴滑架6-2、内焊三维调节机构Z轴滑架6-3及MIG焊枪升降机构9-2，将MIG焊丝调整到坡口中心并按照焊接工艺设计要求将焊丝倾角与伸长量调到规定范围。 
启动MIG内焊焊机14，通过操作内焊控制台26的人机界面设置好焊接速度、电流、弧压及保护气体流量等参数，选择多功能焊接台车10的运行为直线行走方式。 
开启气保焊气体配比柜24、TIG/MIG内焊水冷箱16、MIG焊枪摆动机构9-3，并设置好摆动速度、摆动距离及左右了、停留时间等，升起焊接导电刷组10-4启动焊接按钮进行焊接，焊接过程焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置。 
实施例4： 
采用实施例1所述的多功能多丝埋弧焊接装置进行不锈钢复合管材内缝复层TIG焊。 
基层焊完后，调控钢管支撑与旋转锟机构10-2将螺旋钢管焊接坡口旋转到钢管内下平面中心位置。控制多功能焊接台车10、内焊升降立柱4及内焊升降悬臂5将TIG/MIG组合内焊机头9下降，并伸到钢管内部坡口中心线上，并使钨极距坡口根部垂直位置约3-8mm，确保焊丝不会顶到坡口根部。调节TIG送丝管9-5，将焊丝调节到与钨极一个平面内。 
根据焊接工艺设计要求调控内焊三维调节机构Y轴滑架6-2、内焊三维调节机构Z轴滑架6-3或TIG焊枪弧压调节机构9-8，将钨极和焊丝调整到坡口中心并按照焊接工艺设计要求将焊丝倾角与伸长量及钨极到过渡层焊缝中心的距离调到规定范围。 
启动TIG内焊焊机13，通过操作内焊控制台26的人机界面设置好焊接速度、电流、弧压、送丝速度及保护气体流量等参数，选择多功能焊接台车10的运行为直线行走方式。 
开启气保焊气体配比柜24、TIG/MIG内焊水冷箱16、TIG焊枪摆动机构9-7、TIG焊枪弧压调节机构9-8，并设置好送丝速度、摆动速度、摆动距离及左右停留时间等，升起焊接导电刷组10-4启动焊接按钮进行焊接，焊接过程焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置。 
焊接参数见下表： 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 
明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (6)

1.一种不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：
使不锈钢复合管段沿管材段轴线方向平移；使焊枪在管材段上依次进行钢管内过渡层的焊接、钢管外缝的基层焊接、钢管内复层的焊接；采用激光跟踪系统、数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统、交流伺服驱动系统，实时检测与记录焊缝的焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌等，实现不锈钢复合管工艺评定。
2.如权利要求1所述不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：所述钢管内过渡层的焊接采用TIG焊完成，钢管外缝的基层焊接采用MIG/MAG/SAW焊完成，钢管内复层的焊接采用TIG焊完成。
3.如权利要求2所述不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：所述钢管内过渡层的焊接，将成型并点焊好的不锈钢复合管材段放于支撑旋转辊上，在钢管两端的端面及内壁通过压紧防窜辊将钢管压紧；旋转钢管支承辊将焊接坡口旋转到钢管下平面中心位置；控制多功能焊接台车、内焊可升降悬臂支座及悬臂将TIG/MIG焊机头伸到钢管内部坡口中心线上，并使钨极距坡口根部垂直位置约3-8mm；将焊丝调节到与钨极一个平面内，确保焊丝不会顶到坡口根部；设置好焊接速度、焊接电流、弧压、送丝速度及保护气体流量等参数；开启TIG焊保护气体与压缩空气、焊接电源、弧压跟踪机构及焊枪水冷箱；升起焊接导电刷并启动焊接按钮进行焊接；焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置。
4.如权利要求2所述不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：所述钢管外缝的基层焊接是在过渡层焊完后，旋转支承辊轮将焊接外坡口旋转上平面水平位置；控制多功能焊接台车、内焊可升降悬臂支座及悬臂将TIG/MIG焊机头升到钢管外表面坡口中心线上，确保MIG焊丝距坡口根部垂直位置约8-12mm；设置好焊接速度、焊接电流、弧压及保护气体流量等参数；开启MIG焊保护气体与压缩空气、焊接电源及焊枪水冷箱等；基层MIG焊盖面时需开启MAG摆动器，并设置好摆动速度、摆动距离及左右停留时间；升起焊接导电刷并启动焊接按钮进行焊接；焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置；或控制多功能焊接台车将不锈钢复合管运输到多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头下方，调空旋转支承辊轮将焊接外坡口旋转上平面水平位置，根据SAW焊接工艺设计要求将焊丝调整到坡口中心及钝边所在平面内，并按照焊接工艺设计要求将焊丝倾角、伸长量及焊丝间距调到规定范围；启动数字化SAW焊机/MAG外焊焊机，设置好焊接速度、焊接电流及电压，开启焊剂供给装置、焊剂回收装置、气保焊气体配比柜、埋弧焊激光跟踪监测系统、MAG外焊水冷箱，升起导电刷并启动焊接按钮进行焊接；焊接过程中，焊接过程实现自动跟踪及自动检测并记录焊接坡口尺寸、焊接参数的实时变化及焊接位置。
5.如权利要求2所述不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：所述钢管内复层的焊接是基层焊完后，旋转钢管支承辊将焊接坡口旋转到钢管下平面中心位置；控制多功能焊接台车、内焊可升降悬臂支座及悬臂将TIG/MAG焊机头下降并伸到钢管内部最左边坡口中心线上，并使钨极距过渡层焊道中心垂直位置约3-8mm；将焊丝调节到与钨极一个平面内，确保焊丝不会顶到过渡层的焊道；设置好焊接电流、弧压、送丝速度、焊接速度及保护气体流量等参数；开启TIG焊保护气体与压缩空气、焊接电源、弧压跟踪机构及焊枪水冷箱；复层TIG焊盖面时需开启TIG摆动器，并设置好摆动速度、摆动距离及左右停留时间；升起焊接导电刷并启动焊接按钮进行焊接；焊接过程控制系统自动检测并记录焊接参数的实时变化及焊接位置。
6.如权利要求1所述不锈钢复合管材工艺评定方法,其特征在于：所述不锈钢复合管材段长2000-2400mm,管径为Φ508mm-Φ1422mmm，壁厚小于等于50mm。
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