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汴津钢铁:螺旋管的焊缝技术
时间: 2017-06-07 14:43 浏览次数:
螺旋管焊缝自动跟踪系统主要由传感器 、机械执行机构 、 主控制柜 、 操作控制器和视频显示终端 、 手控盒等部件组成 . 传感器部件主要由激光传感器组成,是整个系统中最重要的器
 螺旋管焊缝自动跟踪系统主要由传感器 、机械执行机构 、 主控制柜 、 操作控制器和视频显示终端 、 手控盒等部件组成 .
 
    传感器部件主要由激光传感器组成,是整个系统中最重要的器件。传感器内装有一个3B激光发射器和一个高分辨率CCD微型摄像机,该摄像机用来采集钢管焊缝表面的激光条纹。摄像机的镜头前面装有一个滤光片,只允许激光通过,其他光线(如弧光等)不能通过。
 
    机械执行机构主要包括伺服电机、电动滑架及机械连接部件。工作时电机接受电机控制器的指令,带动滑架及焊枪移动,滑架上装有限位开关,防止滑架超越极限位置。
 
    主控制柜包括PC机、PLC(可编程控制器)、伺服电机控制器、24V直流电源、系统隔离器、柜内空调、KVM扩展模块。PLC为美国Rockwell公司生产,型号为ompactLogixL35E。
 
    操作控制器和视频显示终端操作控制器是一个触摸屏显示器,允许操作者控制系统和设置参数。视频显示终端是一个高清晰彩色显示器,用以观察焊缝的实际情况。
 
    手控盒上包括急停按钮、激光器开关、自动/手动开关、上下/左右微调按钮和指示器、手动操作手柄。打开激光器,按下触摸屏上的“跟踪”键,当开关处于“自动”位置时,系统进入自动跟踪状态,此时手动操作手柄被禁止,只能用上下/左右按钮来微量调整焊枪偏移。当开关处于“手动”位置时,自动跟踪被禁止,操作者只能用“手动操作手柄”来调整焊枪偏移。
 
    螺旋钢管焊接区易产生的缺陷有气孔、热裂纹、和咬边等。
 
    螺旋钢管焊缝气孔不仅影响管道焊缝致密性,造成管道泄漏,而且会成为腐蚀的诱发点,严重降低焊缝强度和韧性。焊缝产生气孔的因素有:焊剂中的水分、污物、氧化皮和铁屑,焊接的成份及覆盖厚度,钢板的表面质量以及钢板边板处理,焊接工艺及钢管成型工艺等。焊剂成有适量的CaF2和SiO2时,会反应吸收大量的H2,生成稳定性很高且不溶于液态金属的HF,从而可以防止氢气孔的形成。
 
    气泡。气泡多发生在焊道中央,其主要原因是氢气依旧以气泡的形式隐藏在焊缝金属内部,所以,消除这种缺陷的措施是首先必须清除焊丝和焊缝的锈、油、水分及湿气等物质,其次是必须很好地烘干焊剂除去湿气。此外,加大电流、降低焊接速度、减慢熔化金属的凝固速度也是很有效的。
 
    焊剂的堆积厚度一般为25-45mm,焊剂颗粒度大、密度小时堆积厚度取最大值,反之取最小值;大电流、低焊速堆积厚度取最大值,反之取最小值,此外,夏天或空气湿度大时,回收的焊剂应烘干后再使用。硫裂(硫引起的裂纹)。焊接硫偏析带很强的板材(特别是软沸腾钢)时硫偏析带中的硫化物进入焊缝金属而产生的裂纹。其原因是在硫偏析带中含有低熔点的硫化铁和钢中存在氢气。所以,为防止这情况产生,使用含硫偏析带少的半镇静钢或镇静钢还明效的。其次,焊缝表面和焊剂的清洁与干燥也是很必要的。钢板表面处理。为避免开卷矫平脱落的氧化铁皮等杂物进入成型工序,应设置板面清扫装置。热裂纹。在埋弧焊接中,焊道内可产生热裂纹,特别是在起弧和熄弧弧坑处容易发生裂纹。为消除这种裂纹,通常在起弧和熄弧处装有垫板,并在板卷对焊接结束时,可将螺旋钢管逆转而将焊进叠焊。热裂纹在焊缝应力很大的时候,或者焊缝金属内的si很高的时候最容易产生。
 
   钢板板边处理。钢板板边应设置铁锈和毛刺清除装置,以减少产生气孔的可能。清除装置的位置最好安装在铣边机和圆盘剪后,装置的结构是一边2个上下位置可调整间隙的主动钢丝轮,上下压紧板边。焊渣的卷入。卷入焊渣就是在焊缝金属中残存一部分焊渣。
 
   焊缝形貌。焊缝的成型系数过小,焊缝的形状窄而深,气体和夹杂物不容易浮出,易形成气孔和夹渣。一般焊缝成型系数控制在1.3-1.5,厚壁螺旋钢管取最大值,薄壁取最小值。焊透度不佳。内外焊缝金属重叠度不够,有时未焊透。这种情况叫做焊透度不足。减小次级磁场。为了减少磁偏吹的影响,应使工件上焊接电缆的连接位置仅可能远离焊接终端,避免部分焊接电缆在工件上产生次级磁场。咬边。咬边是沿着焊缝中心线在焊缝边部出现V形沟槽。咬边是在焊速、电流、电压等条件不适当的情况下产生的。其中焊接速度太高要比电流不适合更容易引起咬边缺陷。
 
    工艺方面。应适当降低焊接速度或增大电流,从而延迟焊缝熔池金属的结晶速度,以便于气体逸出,同时,如果带钢递送位置不稳定,应及时进行调整,杜绝通过频繁微调前桥或后桥维持成型,造成气体逸出困难。

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