CN1234305A - 钢瓶成型焊接工艺 - Google Patents

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张良奇
徐南下
张登科
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Abstract

本发明是钢瓶环缝焊接工艺,将气保焊焊枪和埋弧焊焊枪同装于焊机机台上并与工件焊缝保持在同一圆截面,焊接时,两焊枪在工件上间隔一定距离同时焊接,使工件旋转一周后即完成气保焊和埋弧焊,这一新工艺,既确保了钢瓶焊缝的质量,降低了生产成本,又提高了生产效率,综合吸收了气保焊和埋弧焊在钢瓶焊接过程中的优点。

Description

钢瓶成型焊接工艺
本发明涉及钢瓶焊接的工艺。
钢瓶的整体成型是将上封头、下封头焊接而成，目前，将上、下封头的环缝焊接的方法有四种：1．单丝单层埋弧焊，一次成型，其整个焊接时间在90秒左右，但其线能量大，熔池停留时间长，故易烧穿瓶体，又因其没有第二层的弥补，故其合格率较低，总的效果不理想。2．单丝双层埋弧焊，二次成型，其整个焊接时间在120秒左右。第一层打底焊采用大电流、小电压，保证熔深与焊透；第二层转换规范，在第一层的基础上减电流、加电压，确保焊缝外观成型圆滑美观。其合格率比单层焊要好，但其材料消耗多，焊接时间长，且不易脱渣。3．单丝气保焊，一次成型，其焊接时间在90秒左右，其线能量较单层埋弧焊小、不易烧穿，但其保护气体消耗多，焊接成本高，飞溅物多，焊缝外观成型不美观，且焊缝机械性能不太理想。4．单丝气保焊打底，单丝埋弧焊盖面，二次成型。此法集中了气保焊与埋弧焊的优点，是最能确保产品质量的工艺，但其工序多，劳动生产率较低，生产成本较高。以上四种方法，均不能完满地适应钢瓶环缝大规模焊接的需要。
本发明的目的是克服传统方法的不足之处，提出一种既能确保焊缝质量，又能降低生产成本、提高生产效率的钢瓶成型焊接工艺。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：钢瓶成型焊接工艺，包括将工件装夹定位并驱动作匀速旋转的焊机机台，气保焊的焊机和焊枪、埋弧焊的焊机和焊枪，特别之处是气保焊焊枪和埋弧焊焊枪同装于焊机机台上，并与工件焊缝保持在同一圆截面上，以工件的旋转方向为参考，气保焊焊枪在前，埋弧焊焊枪在后；焊接时，工作绕轴心作匀速旋转，气保焊焊枪起弧先焊，当起始焊点转至埋弧焊焊枪下方时，埋弧焊焊枪随即起弧开焊，当气保焊的焊接完成一圈时，气保焊停焊，工件继续旋转至埋弧焊也完成焊接一周而止，埋弧焊停焊，焊机机台松开夹具，卸下工件，完成一次环缝焊接。
下面结合附图和实施例对本发明的工艺和优点作进一步说明。
图1是焊机机台的结构示意图；
图2是焊枪及工件的位置关系图。
参见图1和图2，本实施例的气保焊焊机采用松下KR350，焊丝采用ER50-6、直径1.2mm，保护气体是纯度达99.5％的二氧化碳气体，焊接时气体流量为12-15L/min。埋弧焊的焊丝采用H08A，焊剂采用HJ431，焊剂需经250℃保温2小时烘干。
首先，将钢瓶上、下封头组装嵌好，装夹到焊机机台1上，焊机机台1上的气缸2将钢瓶工件3定位，并通过传动机构4驱动工件3绕轴心作匀速旋转。焊机机台1上安装有两把焊枪，一把为气保焊焊枪5，另一把为埋弧焊焊枪6，两把焊枪可以作轴向调整和沿工件3圆周方向作相对距离调整，且两焊枪与工件3的焊缝保持在同一圆截面上，以工件3的旋转方向作参照，气保焊焊枪5在前，埋弧焊焊枪6在后(如图2所示)。焊接开始时，气保焊起弧先焊，当起始焊点转至埋弧焊焊枪6下方的时候，埋弧焊随即起弧开焊。当气保焊焊完一圈时，气保焊停焊，工件3旋转延时至埋弧焊也焊完一圈止，埋弧焊停焊，松开装夹具，卸下工件，完一次焊接过程，整个焊接过程约70秒。焊接时气保焊的电流为280±10A，电压为28±1V，焊丝伸出长度为15mm左右；而埋弧焊的电流为320±10A，电压为32±1V。
在焊接时，两焊枪的距离由工件3的旋转速度和气保焊熔池温度下降的速度确定。工件3旋转的速度越快，两焊枪的距离越远、反之，工件3旋转的速度越慢，两焊枪的距离就可以小些。气保焊熔池温度下降的速度由工件材料的薄厚、气保焊焊机的电流、电压大小来确定。在工件的旋转速度相同的情况下，工件材料越薄，气保焊焊机的电流、电压就要小，其熔池也就越小，温度也就下降得快，两焊枪的距离就可以小些。相反，工件材料越厚，气保焊焊机的电流、电压也可以相应增大，熔池也就增大，温度下降就慢些，两焊枪的距离就要增大。
本实施例在气保焊熔池温度下降到600℃时，埋弧焊起弧焊接比较适宜。因此在气保焊熔池由起弧温度降至600℃这段时间里工件所旋转弧度对应的弧长即可定为两枪的距离，约60mm左右。
采用两焊机同时焊接的工艺，两焊枪产生两个比单层焊小的熔池，且有一定距离，故焊缝烧穿的可能性比单层焊大大降低，避免了单层焊容易烧穿的缺点，同时，采用细丝二氧化碳气保焊打底，能保证焊透且不易烧穿，确保了焊缝的探伤合格率，正好发挥了气保焊的优势；采用埋弧焊盖面，能确保焊缝外观成型，使焊缝外观圆滑美观，正好发挥了埋弧焊外观成型漂亮的优势，且焊缝的机械性能能得到保证，而且该工艺方法的焊接材料消耗比较少，电能消耗也有所下降，因而降低了生产成本，而焊接时间大为缩短，仅需70秒左右。
综上所述，本发明是一种新颖、实用、富创意和极具推广价值的钢瓶焊接工艺。

Claims (5)

1、钢瓶成型焊接工艺，包括将工件装夹定位并驱动作匀速旋转的焊机机台、气保焊的焊机和焊枪、埋弧焊的焊机和焊枪等，其特征在于：气保焊焊枪和埋弧焊焊枪同装于焊机机台上，并与工件焊缝保持在同一圆截面上，以工件的旋转方向为参照，气保焊焊枪在前，埋弧焊焊枪在后；焊接时，工件绕轴心作匀速旋转，气保焊焊枪起弧先焊，当起始焊点转至埋弧焊焊枪下方时，埋弧焊焊枪随即起弧开焊，当气保焊的焊接完成一圈时，气保焊停焊，工件继续旋转至埋弧焊也完成焊接一周而止，埋弧焊停焊，焊机机台松开夹具，卸下工件，完成一次环缝焊接。
2、根据权利要求1所述的焊接工艺，其特征是气保焊的电流为280±10A，电压为28±1V。
3、根据权利要求1所述的焊接工艺，其特征是埋弧焊的电流为320±10A，电压为32±1V。
4、根据权利要求2所述的焊接工艺，其特征是气保焊的焊丝直径为1.2mm，气体为纯度99.5％以上二氧化碳，流量为12-15L/min。
5、根据权利要求3所述的焊接工艺，其特征是埋弧焊的焊丝采用H08A，焊剂采用HJ431，焊剂需经250℃保温2小时烘干。
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