薄壁不銹鋼筒體等離子立環(huán)焊一體化設(shè)備

摘要：

     通過特殊的焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和采用非常特殊的焊接工藝控制時(shí)序，使等離子立焊和橫環(huán)縫的焊接質(zhì)量達(dá)到平焊時(shí)的效果，并將等離子立焊和橫環(huán)焊應(yīng)用于焊接不銹鋼薄壁筒體，使原來需要兩臺(tái)設(shè)備來分別完成筒體的縱縫和環(huán)縫的焊接現(xiàn)在只需要一臺(tái)設(shè)備即可完成，并且其焊接質(zhì)量可與平焊完全媲美。

1. 引言

    一般來說薄壁不銹鋼筒體的焊縫主要是縱縫和環(huán)縫，傳統(tǒng)的焊接方式主要研究平焊的焊接方式，但是對(duì)于壁厚σ=2-6mm的筒體，卷圓后進(jìn)行縱縫焊接時(shí)，由于剛性不好，水平放置時(shí)容易產(chǎn)生變形（圖1），管徑越大變形越嚴(yán)重，無論是縱縫還是環(huán)縫的焊接都較困難，即便有弧壓控制裝置，也難以保證焊槍高度時(shí)刻一致。傳統(tǒng)的焊接方法是使用縱縫焊接壓床進(jìn)行縱縫焊接（圖2），采用操作機(jī)進(jìn)行環(huán)縫焊接，這種傳統(tǒng)的做法需要2臺(tái)焊接設(shè)備，投入巨大，特別是一臺(tái)好的縱縫焊接壓床其價(jià)值更是不菲。

    為了解決工件水平放置時(shí)剛性不足造成的橢圓度問題，我們采用垂直放置的方式（圖3和圖4），這樣就很好的克服了工件剛性不足的缺點(diǎn)。這就是我們所說的等離子垂直立焊和橫環(huán)焊。

等離子立環(huán)焊一體化設(shè)備

在以往的應(yīng)用中，等離子焊接通常只用于平焊的焊接，將等離子應(yīng)用于立焊的場合少之又少，因?yàn)榱⒑笗r(shí)，熔池金屬和熔滴因受重力作用具有下墜趨勢，和焊件分開，所以容易產(chǎn)生焊瘤。

2、 生產(chǎn)應(yīng)用

     和普通的焊接方法一樣，等離子垂直向下立焊和橫焊時(shí)，焊縫熔池在重力的影響下也容易向下流動(dòng)，采用通常用的設(shè)備和焊接工藝并不能解決這個(gè)問題。但這并不代表等離子立焊不可行，相比較而言，對(duì)于薄壁不銹鋼筒體的焊接，它還有不受筒體變形的影響的優(yōu)越性。
通過大量的試驗(yàn)，我們選用的焊槍采用了特殊的設(shè)計(jì)，再配合與平焊不一樣的焊接工藝，我們就能夠保證立焊和橫焊時(shí)焊縫成形均勻美觀（見后面焊接試樣圖片）。
      等離子橫焊進(jìn)行環(huán)縫焊接時(shí)，起弧和收弧都特別重要，起始階段需要電流和離子氣的緩升，而收弧階段則不僅僅是簡單的電流和離子氣得衰減，另外還需要非常特別的焊接時(shí)序控制才能完全避免收弧處形成缺陷。經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，我們已經(jīng)得到了穩(wěn)定可靠的時(shí)序控制理念。如電流和離子氣：

   同樣地，其他參數(shù)也需要類似的時(shí)序控制相互之間配合才能保證收弧處的焊接質(zhì)量。如T1與T6的關(guān)系，T2與T7的關(guān)系等。

下表為等離子立焊的參數(shù)表

橫環(huán)焊	向下立焊
焊接試樣   客戶：華東xx能源有限公司

  3、小結(jié)
● 各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了等離子立焊和橫環(huán)縫在儲(chǔ)罐焊接中的可行性和優(yōu)越性；
● 與傳統(tǒng)的焊接方式相比，只需要一臺(tái)設(shè)備即可完成儲(chǔ)罐的焊接，減少了設(shè)備投入費(fèi)用；
● 匹配的焊接參數(shù)獲得優(yōu)異質(zhì)量的前提，特殊的時(shí)序控制設(shè)計(jì)保證了起弧和收弧處的焊接質(zhì)量，特別是電流、離子氣流量和速度之間的相關(guān)制約關(guān)系尤為重要。