CN113042890A - 全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于换热器焊接技术领域,公开了一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法,所述全焊式板式换热器激光焊接装置中压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆;支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。本发明结构简单,制作成本低,能够有效的配合激光焊接技术完成板式换热器的焊接,提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于换热器焊接技术领域,尤其涉及一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法。
背景技术
目前,板式换热器是由若干具有一定波纹形状的金属片叠装制成的,根据密封方式的不同,板式换热器可分为可拆式板式换热器、半焊式板式换热器和全焊式板式换热器,它们最大的区别在于全焊式板式换热器没有密封垫片,半焊式板式换热器每对板片间有一条密封圈,而可拆式板式换热器则每片板片间均有一条密封圈。全焊式板式换热器整个板片周围以焊接的方式进行密封,其工作压力范围可由真空至20MPa,温度范围达-200℃~900℃,全焊式板式换热器以其换热效率高,耐高温,抗高压,耐腐蚀,结构紧凑等优点被广泛应用。
全焊式板式换热器依赖于先进的焊接技术,目前对于全焊式板式换热器的焊接方式有电弧焊、电阻焊、等离子弧焊和激光焊等。传统的焊接方式多依赖于焊接工人的熟练度,焊接效率低,焊接质量参差不齐,难以实现自动化生产,基本无法满足现代化大批量生产的需求。激光焊具有焊缝质量高、速度快、可实现各种难溶高强度钢的焊接等优点,同时焊缝表面无需特殊处理,容易实现自动化,可达到精确控制的加工生产过程,所以激光焊接逐渐成为板式换热器主流的焊接技术。
中国专利CN 104551404A公开了一种板式换热器焊接设备及焊接方法,该装置先用第一套夹具定位装置对两背向叠合的板片进行定位加紧,利用六轴机器人进行激光焊接;然后用第二套夹具定位装置对若干板片单元进行定位加紧,并对相邻板片单元的边缘进行激光焊接。该设备占地空间较大,夹具定位系统复杂,定位效果差,且焊接路径单一,只适用于圆形板壳式换热器,这种换热器换热系数高,但冷热介质对流角度不成180°,且流道阻力大,导致该类型换热器压降大,而换热功率不高。
中国专利CN 104972234A公开了一种用于印刷电路板式换热器激光焊接的工装,该装置的定位销竖直贯穿多层位于底座、顶盖之间,四个定位销呈矩形分布对应板式换热器的四个通孔;顶盖和底座之间通过螺柱紧固连接并将中间的金属换热板夹紧,焊接完成之后定位销通过退销螺钉顶出金属换热板内。该装置仅仅是用于印刷电路板式换热器初始定位阶段,后续换热流道的形成则是利用扩散焊来实现的,该装置不适用于全焊式板式换热器的焊接。
中国专利CN 112304130 A公开了一种钎焊复合夹管的板翅式换热器,其所述换热器由管层通道单元和普通层通道单元组成,第一板片与第二板片之间夹有可以进行钎焊材质的多根直管,构成管层通道单元,第二板片与第三板片之间有流通槽,构成普通层通道单元。管层通道单元与普通层通道单元分别流通高温液体和低温液体。但由于管层通道单元中直管之间有一定间隙,且管层通道单元和普通层通道单元之间板厚不均匀,使得换热器换热效率并不高,且结构复杂。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)现有的板式换热器焊接设备占地空间较大,夹具定位系统复杂,定位效果差,且焊接路径单一,不适用于冷、热介质对流角度成180°换热的全焊式板式换热器。
(2)现有的用于印刷电路板式换热器激光焊接的工装仅仅是用于印刷电路板式换热器初始定位阶段,后续换热流道的形成则是利用扩散焊来实现的,该装置不适用于全焊式板式换热器的焊接。。
(3)现有全焊式板式换热器焊接因为封装技术问题以及保证密封,冷热介质对流角度大多呈90°,致使换热效率低。
(4)传统板式换热器冷、热介质通道间的密封靠的是密封垫圈或者密封胶,使用寿命短,且对于温度比较敏感。
解决以上问题及缺陷的难度为:
传统焊接工艺及技术难以兼顾密封以及换热效率问题,焊接区域局限在换热器边缘,现有技术难以实现换热器内部进行焊接封装,使得换热器换热效率难以提高。
激光束具有高能量密度、单色性、强方向性以及相关性等特点以及激光焊接技术所具有的焊接变形小、焊接速度快及接头力学性能高等优点,通过智能控制完全可以用于全焊式板式换热器的批量生产。
解决以上问题及缺陷的意义为:
本发明将拓展全焊式板式换热器的焊接方法,可以实现冷、热介质实现180°对流,大大提高了换热效率,并且设计一种更加简单可靠的焊接装置,并且提供激光焊接全焊式板式换热器的参数设置参考依据,用以降低生产成本,提高生产效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法。
本发明是这样实现的,一种全焊式板式换热器激光焊接装置,所述全焊式板式换热器激光焊接装置设置有压框;
压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆。
进一步,所述支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;
第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。
进一步,所述液压缸位于第一矩形支架和第二矩形支架两个支架之间,液压缸两端通过螺栓分别与两支架上的吊耳相连。
进一步,所述第二矩形支架一端通过螺栓连接在底座的吊耳上,吊耳与底座通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮相连接。
进一步,所述第一矩形支架一端通过螺栓连接在升降台下方的吊耳上,吊耳与升降台通过焊接连接,另一端通过螺栓与滚轮相连。
进一步,所述第一矩形支架和第二矩形支架两个支架固定在底座和升降台的一端采用轴套,轴套内部填充有填充物,填充物为环形橡胶或聚氨酯缓冲物,升降台上具有四个与导杆大小位置相对应的通孔。
进一步,所述支撑装置位于底座和升降台之间,底座、支撑装置和升降台都在压框内部的空间中;
底座上竖直焊接有四根导杆,导杆的位置对应板式换热器的流体通路;每个导杆最顶端通过螺纹连接有一个压块。
本发明的另一目的在于提供一种基于所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接方法,所述全焊式板式换热器激光焊接方法,包括:
将2×2分布的导杆焊接在底座上,导杆上端有螺纹孔;工装过程中底座及导杆的位置尺寸可依据换热器板片通路位置尺寸进行调整;
然后组装支撑机构,将两个矩形支架带有横梁的一端分别用两个螺栓与滚轮连接;再将两个矩形支架交叉放置,用两个螺栓连接;其次将液压缸用两个螺栓分别固定在两个矩形支架中部的吊耳上;
将支撑机构固定在底座上,将矩形支架另一端用两个螺栓与底座上的吊耳相连,吊耳焊接在底座上;
将升降台安装在支撑机构上,将矩形支架另一端用两个螺栓与升降台下表面的吊耳相连,吊耳焊接在升降台上;最后放置压框,将压块与导杆相连接,压块下端有外螺纹。
本发明的另一目的在于提供一种基于所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统,所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统包括:PLC控制模块、触摸屏人机交互模块、数字量输出模块、电磁阀、机械装置、模拟量输入模块;
模拟量输入模块与PLC控制模块连接,PLC控制模块分别与触摸屏人机交互模块和数字量输出模块连接,数字量输出模块与电磁阀连接,电磁阀与机械装置连接。
本发明的另一目的在于提供一种所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统的全焊式板式换热器激光焊接装置控制方法,所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制方法,包括:
首先工人应将待焊接的换热器板片放置于升降台上,并确定压紧块与导杆之间的卡扣安装无误,然后通过触摸屏上的上升按钮及停止按钮将工件压紧;在工件装夹好之后激光焊接开始之前,须在触摸屏上按开始按钮,命令整个程序启动;压紧块压紧之后需通过压力传感器对升降台面压力进行测量,如果压力达到则进行下一步工作,如果压力没有达到则在触摸屏上显示报警;压头压力达到工作要求以后将开始按照预先设定的路径进行激光焊接,温度传感器将对熔池温度进行检测,如果温度达到设定值,则保护气体喷出;当焊接结束,温度下降到设定值以下,保护气体将延时4秒关闭;然后焊接工人通过触摸屏上的下降按钮及停止按钮控制升降台下降,以进行下一步焊接或者结束焊接。
所述工件装夹具体方法,包括:先将两块换热器板片单板按照导杆的位置放在升降台上,将压紧块连接在导杆上,控制液压缸伸长,使升降台上升,直至板片被压紧,开始焊接程序,检查板片被压紧之后开始按焊接路径进行焊接,焊接结束后继续加放第三块换热器板片的单板,检查之后按照焊接路径进行焊接;之后继续单个加放换热器板片的单板,反复进行焊接路径的焊接,直至焊接完一套换热器。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:由于目前暂无明确的全焊式板式换热器激光焊接方法,本发明提出了一种全焊式板式换热器的激光焊接技术,提高产品质量。本发明结构简单,制作成本低,能够有效的配合激光焊接技术完成全焊式板式换热器的焊接,提高生产效率。同时本发明可以连续焊接一套板式换热器,使用第一个焊接路线焊接完一对换热器板片后,可以再次放置一个换热器板片执行第二个焊接路线的焊接,往复交替。
对比的技术效果或者实验效果。
激光焊接有能量输入少、焊接变形小、焊接速度高、焊缝窄、接头力学性能好等优点,板式换热器板片多为薄板,厚度在1mm以内,利用激光器能以较高的速度进行焊接,再配合自动化控制系统,焊接效率较传统焊接方式可以提升80%。传统钎焊需要高温、高压、密闭环境,且焊接时间长,焊接条件苛刻,成本高。现有全焊式板式换热器的焊接大多在换热器板片两侧焊接,最终形成冷、热介质呈90°对流,单位体积液体热交换时间短,热量传输少。本方案可实现换热器内外连续封装,冷、热介质呈180°对流,换热效率大大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的全焊式板式换热器激光焊接装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的支撑装置结构示意图。
图3是本发明实施例提供的第一矩形支架结构示意图。
图4是本发明实施例提供的第二矩形支架结构示意图。
图5是本发明实施例提供的导杆上端卡扣槽示意图。
图6是本发明实施例提供的压块底部卡扣示意图。
图7是本发明实施例提供的焊接区域为低温液体通路示意图。
图8是本发明实施例提供的焊接区域为高温液体通路示意图。
图9是本发明实施例提供的控制系统结构示意图。
图10是本发明实施例提供的控制流程示意图。
图11是本发明实施例提供的处理现场模拟量信号的FC105功能块示意图。
图12是本发明实施例提供的压力值比较电路图。
图13是本发明实施例提供的温度值比较电路图。
图14是本发明实施例提供的工作台上升程序示意图。
图15是本发明实施例提供的工作台下降程序示意图。
图中:1、压块;2、压框;3、导杆;4、板式换热器;5、升降台;6、支撑装置;7、底座;8、第一矩形支架;9、第二矩形支架;10、滚轮;11、液压缸;12、填充物;13、PLC控制模块;14、触摸屏人机交互模块;15、数字量输出模块;16、电磁阀;17、机械装置;18、模拟量输入模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
图1-图8所示,本发明实施例提供的全焊式板式换热器激光焊接装置中压框2下端设置有底座7,底座7上侧设置有支撑装置6,支撑装置6上端设置有升降台5,升降台5上侧设置有板式换热器4,升降台5通过通孔套接有导杆3;支撑装置6位于底座7和升降台5之间,底座7、支撑装置6和升降台5都在压框2内部的空间中。
底座7上竖直焊接有四根导杆3,导杆3的位置对应板式换热器4的流体通路,用于板式换热器4的定位;每个导杆3最顶端通过卡扣连接有一个压块1,用于限位和压紧板式换热器4。
支撑装置6包括:第一矩形支架8、第二矩形支架9和液压缸11;第一矩形支架8、第二矩形支架9两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接并保证两支架之间可以相对转动,两个支架各有一端连接有滚轮10,另一端分别固定在底座7和升降台5上;液压缸11位于两个支架之间,由液压缸的伸缩控制两个支架间的角度,进而控制升降台的高低,压紧或松开换热器片。
支撑装置6中支架9一端通过螺栓连接在底座的吊耳上,吊耳与底座通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮10相连接。支架8一端通过螺栓连接在升降台下方的吊耳上,吊耳与升降台通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮10相连。
第一矩形支架8和第二矩形支架9两个支架固定在底座7和升降台5的一端采用轴套,轴套内部填充有填充物12,填充物12为环形橡胶或聚氨酯缓冲物,用以减少工作期间的震动及噪声。支撑装置6中液压缸11两端通过螺栓分别与两支架上的吊耳相连。升降台5上具有四个与导杆3大小位置相对应的通孔,工作时,将待焊接的换热器单板放置在升降台上,由液压缸11的伸长控制两矩形支架竖直方向角度减小,进而使升降台5上升,使被焊接件压紧;同样的,在换热器焊接完之后,液压缸11收缩控制两矩形支架竖直方向角度增大,进而使升降台5下降,使被焊接件松开。
本发明实施例提供的全焊式板式换热器激光焊接方法,包括:
将2×2分布的导杆3焊接在底座7上,导杆上端有与压块配合的卡扣槽。工装过程中底座及导杆的位置尺寸可依据换热器板片通路位置尺寸进行调整。
然后组装支撑机构,将两个矩形支架带有横梁的一端分别用两个螺栓与滚轮连接。再将两个矩形支架交叉放置,用两个螺栓连接。其次将液压缸用两个螺栓分别固定在两个矩形支架中部的吊耳上。
然后将支撑机构固定在底座上,将矩形支架9另一端用两个螺栓与底座上的吊耳相连,吊耳焊接在底座7上。将升降台5安装在支撑机构6上,将矩形支架8另一端用两个螺栓与升降台5下表面的吊耳相连,吊耳焊接5在升降台上。最后放置压框,将压块与导杆相连接,压块内侧有与导杆相配合的卡扣。
如图9所示,本发明实施例提供的控制系统包括:PLC控制模块13、触摸屏人机交互模块14、数字量输出模块15、电磁阀16、机械装置17、模拟量输入模块18;
模拟量输入模块18与PLC控制模块13连接,PLC控制模块13分别与触摸屏人机交互模块14和数字量输出模块15连接,数字量输出模块15与电磁阀16连接,电磁阀16与机械装置17连接。
以PLC为控制核心,系统的操控及状态的显示在触摸屏上完成。现场的温度及压力传感器将采集到的信号通过模拟量输入模块18传送到PLC,信号经PLC的A/D转换及数值变换传送到触摸屏人机交互模块14上,数值通过与之前所设定数据的比较发出相应指令,以控制现场的机械执行机构。系统还设有报警功能,如果液压缸压力不够,会在触摸屏上显示报警信息。
电源模块:型号为PS 307 10A。功率30W;输出电流10A;输出电压24V直流;放短路和开路保护。
中央处理单元:CPU315-2DP
信号模块(SM):数字量输入模块(SM321):DI32×DC24V(1个);
数字量输出模块(SM322):DO32×DC24V/0.5A(3个);
模拟量输入模块(SM331):AI8×12Bit(10个)
接口模块(IM):IM365。
如图10所示,本发明实施例提供的整个控制系统的程序流程方法,具体为:
首先工人应将待焊接的换热器板片放置于升降台上,并确定压紧块与导杆之间的卡扣安装无误,然后通过触摸屏上的上升按钮及停止按钮将工件压紧;在工件装夹好之后激光焊接开始之前,须在触摸屏上按开始按钮,命令整个程序启动;压紧块压紧之后需通过压力传感器对升降台面压力进行测量,如果压力达到则进行下一步工作,如果压力没有达到则在触摸屏上显示报警;压头压力达到工作要求以后将开始按照预先设定的路径进行激光焊接,温度传感器将对熔池温度进行检测,如果温度达到设定值,则保护气体喷出;当焊接结束,温度下降到设定值以下,保护气体将延时4秒关闭;然后焊接工人通过触摸屏上的下降按钮及停止按钮控制升降台下降,以进行下一步焊接或者结束焊接。
图11为处理现场模拟量信号的FC105功能块。
图12为压力值比较命令,事先设定的压力值存储在MD60中,MD200为经FC105模块处理之后的现场压力值,M23.0为触摸屏上报警指示灯的位存储地址,当升降台表面压力小于设定压力时,则报警指示灯亮起。
图13为温度值比较命令,MD300为现场采集温度,MD270为设定的温度值,当现场温度大于设定温度时,保护气体开启,当现场温度降低至设定温度以下时,计时器打开,设定时间为4秒,之后保护气关闭。
图14,图15分别为工作台上升和下降控制程序,I0.0为上升按钮,I0.1为下降按钮,I0.2为停止按钮,Q0.0为上升接触器,Q0.1为下降接触器。为保护回路,上升、下降继电器互锁。
系统工程项目中,CPU模块为CPU315-2DP,编程语言选择梯形图编程(LAD),并将之前选择的硬件添加到STEP7中。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例1
板材为工业纯钛TA2,厚度为0.7mm,板材长750mm,宽250mm。钛在常温下由于表面有致密的氧化膜而很稳定,但在高温条件下,钛会与许多气体发生剧烈反应。空气中钛在250℃开始吸氢,400℃开始吸氧,600℃时开始吸收氮,随着温度升高,钛吸收气体的能力进一步加强,严重影响焊接质量,需要采用惰性气体氩气对熔池进行保护。经过多次实验,在气体保护良好的情况下,激光焊接参数为以下值时可以获得良好的成品质量,焊接速度为0.05m/s;激光功率为2.5kW。
装夹方法:
先将两块换热器板片单板按照导杆的位置放在升降台上,将压紧块连接在导杆上,通过触摸屏上的上升按钮控制液压缸伸长,使升降台上升,直至板片被压紧,按下停止按钮,然后开始焊接程序,检查板片被压紧之后开始按图5所示焊接路径进行焊接,焊接结束后继续加放第三块换热器板片的单板,检查之后按照图6所示焊接路径进行焊接。之后继续单个加放换热器板片的单板,反复进行图5和图6所示焊接路径的焊接,直至焊接完一套换热器。
实施例2
板材为工业纯镍Ni201,厚度为0.6mm,板长720mm,宽280mm。保护气体为氩气与氦气的混合气,其比例为He:Ar=1:2。经过多次实验,在气体保护良好的情况下,激光焊接参数为以下值时可以获得良好的成品质量,焊接速度为0.06m/s;激光功率为3.7kW。
装夹方法同实施例1。
实施例3
板材为304奥氏体不锈钢,厚度为0.8mm,板长750mm,宽250mm。保护气体为氩气。经过多次实验,激光焊接参数为以下值时可以获得良好的成品质量,焊接速度为0.065m/s,激光功率为3kW。
装夹方法同实施例1。
下面结合实验方法及结果(以工业纯钛TA2为例)对本发明效果作进一步描述。
为了获取最优的换热器焊接质量,本实验研究了在不同激光功率及焊接速度时焊缝的形貌特征,分析了不同工艺参数对焊缝成形的影响。
实验内容:激光功率分别为1.2kW、1.8kW、2.4kW、3.0kW、3.6kW在焊接速度为0.6~5.4m/s,氩气作为保护气且流量为30L/min时,研究工业纯钛TA2激光焊接接头的宏观及微观形貌,以及接头静拉伸性能分析。
实验结果:为实现工业纯钛TA2高速、高效率焊接,焊缝表面质量又较好的工艺区间,激光功率2-3kW,焊接速度0.025-0.075m/s。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接装置设置有:
压框;
压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆。
2.如权利要求1所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;
第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。
3.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述液压缸位于第一矩形支架和第二矩形支架两个支架之间,液压缸两端通过螺栓分别与两支架上的吊耳相连。
4.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第二矩形支架一端通过螺栓连接在底座的吊耳上,吊耳与底座通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮相连接。
5.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第一矩形支架一端通过螺栓连接在升降台下方的吊耳上,吊耳与升降台通过焊接连接,另一端通过螺栓与滚轮相连。
6.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第一矩形支架和第二矩形支架两个支架固定在底座和升降台的一端采用轴套,轴套内部填充有填充物,填充物为环形橡胶或聚氨酯缓冲物,升降台上具有四个与导杆大小位置相对应的通孔。
7.如权利要求1所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述支撑装置位于底座和升降台之间,底座、支撑装置和升降台都在压框内部的空间中;
底座上竖直焊接有四根导杆,导杆的位置对应板式换热器的流体通路;每个导杆最顶端通过螺纹连接有一个压块。
8.一种基于如权利要求1~7任意一项所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接方法,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接方法,包括:
将2×2分布的导杆焊接在底座上,导杆上端有螺纹孔;工装过程中底座及导杆的位置尺寸可依据换热器板片通路位置尺寸进行调整;
然后组装支撑机构,将两个矩形支架带有横梁的一端分别用两个螺栓与滚轮连接;再将两个矩形支架交叉放置,用两个螺栓连接;其次将液压缸用两个螺栓分别固定在两个矩形支架中部的吊耳上;
将支撑机构固定在底座上,将矩形支架另一端用两个螺栓与底座上的吊耳相连,吊耳焊接在底座上;
将升降台安装在支撑机构上,将矩形支架另一端用两个螺栓与升降台下表面的吊耳相连,吊耳焊接在升降台上;最后放置压框,将压块与导杆相连接,压块下端有外螺纹。
9.一种基于如权利要求1~7任意一项所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统包括:PLC控制模块、触摸屏人机交互模块、数字量输出模块、电磁阀、机械装置、模拟量输入模块;
模拟量输入模块与PLC控制模块连接,PLC控制模块分别与触摸屏人机交互模块和数字量输出模块连接,数字量输出模块与电磁阀连接,电磁阀与机械装置连接。
10.一种如权利要求9所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制系统的全焊式板式换热器激光焊接装置控制方法,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接装置控制方法,包括:
首先工人应将待焊接的换热器板片放置于升降台上,并确定压紧块与导杆之间的卡扣安装无误,然后通过触摸屏上的上升按钮及停止按钮将工件压紧;在工件装夹好之后激光焊接开始之前,须在触摸屏上按开始按钮,命令整个程序启动;压紧块压紧之后需通过压力传感器对升降台面压力进行测量,如果压力达到则进行下一步工作,如果压力没有达到则在触摸屏上显示报警;压头压力达到工作要求以后将开始按照预先设定的路径进行激光焊接,温度传感器将对熔池温度进行检测,如果温度达到设定值,则保护气体喷出;当焊接结束,温度下降到设定值以下,保护气体将延时4秒关闭;然后焊接工人通过触摸屏上的下降按钮及停止按钮控制升降台下降,以进行下一步焊接或者结束焊接;
所述工件装夹具体方法,包括:先将两块换热器板片单板按照导杆的位置放在升降台上,将压紧块连接在导杆上,控制液压缸伸长,使升降台上升,直至板片被压紧,开始焊接程序,检查板片被压紧之后开始按焊接路径进行焊接,焊接结束后继续加放第三块换热器板片的单板,检查之后按照焊接路径进行焊接;之后继续单个加放换热器板片的单板,反复进行焊接路径的焊接,直至焊接完一套换热器。
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