CN106984880A - 一种司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法 - Google Patents

一种司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法，本发明涉及司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法。本发明的目的是为了解决现有现有的技术是采用手工高频钎焊的方式进行操作，钎焊操作受焊工技能的限制，钎焊合格率低，每只叶片钎焊质量的一致性不好的缺点。一种司太立合金长叶片自动钎焊系统包括IGBT高频感应加热电源设备(1)、PLC控制系统(2)、红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)、四轴的变压器升降旋转平台(6)、叶片防变形支撑工装(7)和钎焊用工作平台工装(8)；本发明用于司太立合金长叶片自动钎焊领域。

Description

一种司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法
技术领域
本发明涉及司太立合金长叶片自动高频钎焊系统及方法。
背景技术
汽轮机末级长叶片采用在进汽边高频钎焊司太立合金片方式来防止水蚀，现有的技术是采用手工高频钎焊的方式进行操作，钎焊操作受焊工技能的限制，钎焊合格率低，每只叶片钎焊质量的一致性不好。为了摆脱人为因素的限制，明显提高钎焊质量，需采用自动高频钎焊方式进行钎焊。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有现有的技术是采用手工高频钎焊的方式进行操作，钎焊操作受焊工技能的限制，钎焊合格率低，每只叶片钎焊质量的一致性不好的缺点，而提出一种司太立合金长叶片自动钎焊系统及方法。
一种司太立合金长叶片自动钎焊系统包括IGBT高频感应加热电源设备、PLC控制系统、红外线测温仪、带有叶片型线的感应器、刚性感应器支架、四轴的变压器升降旋转平台、叶片防变形支撑工装和钎焊用工作平台工装；
所述刚性感应器支架、IGBT高频感应加热电源设备的变压器与四轴的变压器升降旋转平台相连；IGBT高频感应加热电源设备的变压器分别与红外线测温仪、带有叶片型线的感应器、刚性感应器支架相连，用于为红外线测温仪、带有叶片型线的感应器、刚性感应器支架相连提供电源；PLC控制系统分别与红外线测温仪、带有叶片型线的感应器、刚性感应器支架相连；用于控制红外线测温仪、带有叶片型线的感应器、刚性感应器支架；刚性感应器支架用于装载带有叶片型线的感应器，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器变形，叶片防变形支撑工装用于装卡待钎焊的长叶片，与感应器无关，红外线测温仪用于测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上；带有叶片型线的感应器用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；红外线测温仪、刚性感应器支架、叶片防变形支撑工装装配在钎焊用工作平台工装上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，叶片防变形支撑工装装配在钎焊用工作平台工装上，防止钎焊过程中待钎焊的长叶片的变形。
一种司太立合金长叶片自动钎焊系统的方法具体过程为：
步骤一、叶片防变形支撑工装置于钎焊用工作平台工装上，将装配好待钎焊的长叶片置于叶片防变形支撑工装上，并将待钎焊的长叶片定位锁紧(通过叶片防变形支撑工装上的锁扣将待钎焊的长叶片定位锁紧)；
步骤二、红外线测温仪、刚性感应器支架装配在钎焊用工作平台工装上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，将带有叶片型线的感应器置于刚性感应器支架上，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器变形，并通过与刚性感应器支架连接的四轴的变压器升降旋转平台调整带有叶片型线的感应器，使带有叶片型线的感应器与叶片防变形支撑工装上的待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置，使待钎焊的长叶片在长度方向上温度均匀；
步骤三、利用PLC控制系统编制待钎焊的长叶片钎焊加热工艺曲线，程序包括3段保温及3段升温；
步骤四、启动IGBT高频感应加热电源设备，利用红外线测温仪测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上，带有叶片型线的感应器用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；温度信号通过PLC控制系统进行反馈，控制IGBT高频感应加热电源设备按照步骤三中的程序对待钎焊的长叶片进行钎焊，程序结束后，钎焊过程随之结束，实现闭环控制系统进行长叶片的司太立合金片的自动钎焊。
本发明的有益效果为：
实现自动钎焊司太立合金片，明显提高合格率及钎焊质量。
采取闭环控制系统进行自动钎焊，1点控温2点测温的方式进行温度信号反馈，采用进口红外线测温仪进行测温，设置加热程序曲线，实现长叶片的闭环自动高频钎焊司太立合金片。
通过闭环控制系统进行自动加热钎焊，温度信号通过红外线探头进行信号反馈。采取1点控温，2点测温的方式进行温度监控。因感应加热方式加热速度较快，所以在加热曲线中设置3段保温时间，对叶片需加热位置进行均温过程。
使用方便、实用性强、定位控制精准、钎焊质量控制提高明显等特点。
附图说明
图1为本发明装置图；
图2为本发明PLC控制系统实物图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种司太立合金长叶片自动高频钎焊系统包括IGBT高频感应加热电源设备1、PLC控制系统2、红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5、四轴的变压器升降旋转平台6、叶片防变形支撑工装7和钎焊用工作平台工装8；
所述刚性感应器支架5、IGBT高频感应加热电源设备1的变压器与四轴的变压器升降旋转平台6相连；IGBT高频感应加热电源设备1的变压器分别与红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连，用于为红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连提供电源；PLC控制系统2分别与红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连；用于控制红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5；刚性感应器支架5用于装载带有叶片型线的感应器4，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器4变形，叶片防变形支撑工装7用于装卡待钎焊的长叶片，与感应器无关，红外线测温仪3用于测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上；带有叶片型线的感应器4用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；红外线测温仪3、刚性感应器支架5、叶片防变形支撑工装7装配在钎焊用工作平台工装8上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，叶片防变形支撑工装7装配在钎焊用工作平台工装8上，防止钎焊过程中待钎焊的长叶片的变形。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述IGBT高频感应加热电源设备采用额定功率25KW、输出功率40KW的IGBT高频感应加热电源设备。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述红外线测温仪3为德国科勒的红外线测温仪3。
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式一种司太立合金长叶片自动高频钎焊系统的方法具体过程为：
步骤一、叶片防变形支撑工装7置于钎焊用工作平台工装8上，将装配好待钎焊的长叶片置于叶片防变形支撑工装7上，并将待钎焊的长叶片定位锁紧(通过叶片防变形支撑工装7上的锁扣将待钎焊的长叶片定位锁紧)；
步骤二、红外线测温仪3、刚性感应器支架5装配在钎焊用工作平台工装8上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，将带有叶片型线的感应器4置于刚性感应器支架5上，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器4变形，并通过与刚性感应器支架5连接的四轴的变压器升降旋转平台6调整带有叶片型线的感应器4，使带有叶片型线的感应器4与叶片防变形支撑工装7上的待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置，使待钎焊的长叶片在长度方向上温度均匀；
步骤三、利用PLC控制系统2编制待钎焊的长叶片钎焊加热工艺曲线，程序包括3段保温及3段升温；
步骤四、启动IGBT高频感应加热电源设备1，利用红外线测温仪3测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上，带有叶片型线的感应器4用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；温度信号通过PLC控制系统2进行反馈，控制IGBT高频感应加热电源设备1按照步骤三中的程序对待钎焊的长叶片进行钎焊，程序结束后，钎焊过程随之结束，实现闭环控制系统进行长叶片的司太立合金片的自动钎焊。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述步骤二中使带有叶片型线的感应器4与待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置为使带有叶片型线的感应器4线圈距离待钎焊的长叶片背弧、内弧在高度及长度方向上为6—8mm。
其它步骤及参数与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：所述步骤三3段保温及3段升温过程为：升温到375℃—420℃，保温10S—25s，升温到580℃—620℃，保温10s，升温到730℃—760℃，保温8s—30s。
其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是：所述红外线测温仪3为德国科勒的红外线测温仪3。
其它步骤及参数与具体实施方式四至六之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种长叶片自动高频钎焊司太立合金片工艺系统及方法具体是按照以下步骤制备的：如图1，图2所示：
一种长叶片自动高频钎焊司太立合金片工艺系统包括IGBT高频感应加热电源设备1、PLC控制系统2、德国科勒的红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5、四轴的变压器升降旋转平台6、叶片防变形支撑工装7和钎焊用工作平台工装8；
所述刚性感应器支架5、IGBT高频感应加热电源设备1的变压器与四轴的变压器升降旋转平台6相连；IGBT高频感应加热电源设备1的变压器分别与德国科勒的红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连，用于为德国科勒的红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连提供电源；PLC控制系统2分别与德国科勒的红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5相连；用于控制德国科勒的红外线测温仪3、带有叶片型线的感应器4、刚性感应器支架5；刚性感应器支架5用于装载带有叶片型线的感应器4，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器4变形，叶片防变形支撑工装7用于装卡待钎焊的长叶片，与感应器无关，德国科勒的红外线测温仪3用于测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上；带有叶片型线的感应器4用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；德国科勒的红外线测温仪3、刚性感应器支架5、叶片防变形支撑工装7装配在钎焊用工作平台工装8上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，叶片防变形支撑工装7装配在钎焊用工作平台工装8上，防止钎焊过程中待钎焊的长叶片的变形。
所述IGBT高频感应加热电源设备采用额定功率25KW、输出功率40KW的IGBT高频感应加热电源设备。
步骤一、叶片防变形支撑工装7置于钎焊用工作平台工装8上，将装配好待钎焊的长叶片置于叶片防变形支撑工装7上，并将待钎焊的长叶片定位锁紧(通过叶片防变形支撑工装7上的锁扣将待钎焊的长叶片定位锁紧)；
步骤二、德国科勒的红外线测温仪3、刚性感应器支架5装配在钎焊用工作平台工装8上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，将带有叶片型线的感应器4置于刚性感应器支架5上，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器4变形，并通过与刚性感应器支架5连接的四轴的变压器升降旋转平台6调整带有叶片型线的感应器4，使带有叶片型线的感应器4与叶片防变形支撑工装7上的待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置，使待钎焊的长叶片在长度方向上温度均匀；
步骤三、利用PLC控制系统2编制待钎焊的长叶片钎焊加热工艺曲线，程序包括3段保温及3段升温；
步骤四、启动IGBT高频感应加热电源设备1，利用德国科勒的红外线测温仪3测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上，带有叶片型线的感应器4用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；温度信号通过PLC控制系统2进行反馈，控制IGBT高频感应加热电源设备1按照步骤三中的程序对待钎焊的长叶片进行钎焊，程序结束后，钎焊过程随之结束，实现闭环控制系统进行长叶片的司太立合金片的自动钎焊。
所述步骤二中使带有叶片型线的感应器4与待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置为使带有叶片型线的感应器4线圈距离待钎焊的长叶片背弧、内弧在高度及长度方向上为6—8mm。
所述步骤三3段保温及3段升温过程为：升温到375℃—420℃，保温10S—25s，升温到580℃—620℃，保温10s，升温到730℃—760℃，保温8s—30s。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种司太立合金长叶片自动钎焊系统，其特征在于：一种司太立合金长叶片自动钎焊系统包括IGBT高频感应加热电源设备(1)、PLC控制系统(2)、红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)、四轴的变压器升降旋转平台(6)、叶片防变形支撑工装(7)和钎焊用工作平台工装(8)；
所述刚性感应器支架(5)、IGBT高频感应加热电源设备(1)的变压器与四轴的变压器升降旋转平台(6)相连；IGBT高频感应加热电源设备(1)的变压器分别与红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)相连，用于为红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)相连提供电源；PLC控制系统(2)分别与红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)相连；用于控制红外线测温仪(3)、带有叶片型线的感应器(4)、刚性感应器支架(5)；刚性感应器支架(5)用于装载带有叶片型线的感应器(4)，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器(4)变形，叶片防变形支撑工装(7)用于装卡待钎焊的长叶片，红外线测温仪(3)用于测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上；带有叶片型线的感应器(4)用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；红外线测温仪(3)、刚性感应器支架(5)、叶片防变形支撑工装(7)装配在钎焊用工作平台工装(8)上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，叶片防变形支撑工装(7)装配在钎焊用工作平台工装(8)上，防止钎焊过程中待钎焊的长叶片的变形。
2.根据权利要求1所述一种司太立合金长叶片自动钎焊系统，其特征在于：所述IGBT高频感应加热电源设备采用额定功率25KW、输出功率40KW的IGBT高频感应加热电源设备。
3.根据权利要求2所述一种司太立合金长叶片自动钎焊系统，其特征在于：所述红外线测温仪(3)为德国科勒的红外线测温仪(3)。
4.一种利用权利要求1所述一种司太立合金长叶片自动钎焊系统的方法，其特征在于该方法具体过程为：
步骤一、叶片防变形支撑工装(7)置于钎焊用工作平台工装(8)上，将装配好待钎焊的长叶片置于叶片防变形支撑工装(7)上，并将待钎焊的长叶片定位锁紧；
步骤二、红外线测温仪(3)、刚性感应器支架(5)装配在钎焊用工作平台工装(8)上，用于待钎焊的长叶片钎焊时的钎焊装配工装，将带有叶片型线的感应器(4)置于刚性感应器支架(5)上，防止钎焊过程中带有叶片型线的感应器(4)变形，并通过与刚性感应器支架(5)连接的四轴的变压器升降旋转平台(6)调整带有叶片型线的感应器(4)，使带有叶片型线的感应器(4)与叶片防变形支撑工装(7)上的待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置，使待钎焊的长叶片在长度方向上温度均匀；
步骤三、利用PLC控制系统(2)编制待钎焊的长叶片钎焊加热工艺曲线，程序包括3段保温及3段升温；
步骤四、启动IGBT高频感应加热电源设备(1)，利用红外线测温仪(3)测量待钎焊的长叶片的温度，测量点置于待钎焊的长叶片的叶片背弧上，带有叶片型线的感应器(4)用于测量叶片加热钎焊过程中的加热温度；温度信号通过PLC控制系统(2)进行反馈，控制IGBT高频感应加热电源设备(1)按照步骤三中的程序对待钎焊的长叶片进行钎焊，程序结束后，钎焊过程随之结束，实现闭环控制系统进行长叶片的司太立合金片的自动钎焊。
5.根据权利要求4所述一种司太立合金长叶片自动钎焊方法，其特征在于：所述步骤二中使带有叶片型线的感应器(4)与待钎焊的长叶片位置达到工艺要求的相对位置为使带有叶片型线的感应器(4)线圈距离待钎焊的长叶片背弧、内弧在高度及长度方向上为6—8mm。
6.根据权利要求5所述一种司太立合金长叶片自动钎焊方法，其特征在于：所述步骤三中3段保温及3段升温过程为：升温到375℃—420℃，保温10S—25s，升温到580℃—620℃，保温10s，升温到730℃—760℃，保温8s—30s。
7.根据权利要求6所述一种司太立合金长叶片自动钎焊方法，其特征在于：所述红外线测温仪(3)为德国科勒的红外线测温仪(3)。
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