TANDEM雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應(yīng)用

1、TANDEM雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應(yīng)用 第卷第期年月 雙絲焊在平面分段流水線 中厚板拼板焊接中的應(yīng)用 周大勝，魏占靜，王越，虞曉棣，劉曉莉 (珠海市金寶熱融焊接技術(shù)有限公司，廣東珠海；江蘇熔盛重工集團(tuán)有限公 司，江蘇如皋；廣州中船黃埔造船有限公司，廣東廣州) 應(yīng)用雙絲焊工藝進(jìn)行平面分段拼板焊接時(shí)，對(duì)組對(duì)精度要求低，母材種類的適用性摘要： 強(qiáng)，焊縫機(jī)械性能良好，熱輸入低，變形小，減少焊前焊后處理成本，大大提高了焊接效率。在中厚板焊接 是代替埋弧焊的最佳工藝。時(shí)熔敷率可達(dá)到， 專 題討論船舶焊接技術(shù)與設(shè)備 雙絲焊；拼板；焊；平面分段流水線；中厚板焊接關(guān)鍵詞： ()中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)： -，-，-，- (，；，；，) ，-：， ， ，-，' ：； 前言 年由國務(wù)院批準(zhǔn)發(fā)布的船舶工業(yè)中長期 發(fā)展規(guī)劃明確的指出了我國造船業(yè)的發(fā)展目標(biāo)： 制造的主力船舶達(dá)到國到年由我國自主研發(fā)、 到際先進(jìn)水平，年造船能力達(dá)到萬載重噸。 年形成開發(fā)建造高附加值、高技術(shù)船舶的能力，年造 使我國成為世界造船船能力達(dá)到萬載重噸， 強(qiáng)國。我國目前已經(jīng)成為世界上的焊接大國和第三造船大國，造船的產(chǎn)量在大幅度的增長，隨著船舶大型化和高附加值的船舶的增加及造船工藝的不 根據(jù)許多船廠的斷改進(jìn)，對(duì)船板的要求也越來越高。 普遍反映，船板越長越寬越好。主要由于造船工藝的 收稿日期： 作者簡

3、介：周大勝()，男，湖北咸寧人，工程師，主要從 事德國焊機(jī)的推廣與應(yīng)用工作。 要求，大板幅的板材有利于適應(yīng)大分段造船的工藝要求，提高造船效率。除鋼板尺寸外，現(xiàn)代造船業(yè)對(duì)造船鋼板品種的要求也越來越高，如制造液化氣運(yùn)輸船需要耐超低溫鋼板，石油運(yùn)輸船和深海鉆井平 這些大幅板材和低合臺(tái)上用的低合金高強(qiáng)鋼板等。 金高強(qiáng)鋼板材的高效焊接，也是各個(gè)船廠焊接部門必需面臨的課題。 船舶的焊接技術(shù)是我國現(xiàn)代造船模式中的關(guān)鍵技術(shù)之一，先進(jìn)的造船高效焊接技術(shù)，在提高造船效率、降低船舶建造成本和提高船舶建造質(zhì)量上 在大型的分段制造中，近幾年起著不容忽視的作用。 來我國的造船企業(yè)相繼引進(jìn)了多條平面分段流水線，在船廠的生產(chǎn)

4、中發(fā)揮了較大的作用。但是也由于種種原因，從目前國內(nèi)的幾大船廠引進(jìn)的平面流水 首先是購買線來看，或多或少都存在著一些弊端。 專題討論 周大勝等：雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應(yīng)用第期 成本相當(dāng)?shù)陌嘿F，使用成本也極高。焊接材料必須依 靠進(jìn)口，由于一般引進(jìn)的設(shè)備都是大型高效裝備，因 國內(nèi)此采用的都是大線能量高速焊接等工藝技術(shù)。 雖然有部分焊材可以代替進(jìn)口用于引進(jìn)設(shè)備的使用，但韌性指標(biāo)要求高或特殊場合的焊材仍以進(jìn)口為主；其次，由于一般引進(jìn)的設(shè)備都是大線能量工藝技術(shù)，該工藝對(duì)高強(qiáng)鋼的焊接不太適應(yīng)，熱輸入大，產(chǎn)生變形和組織性能等問題；國內(nèi)許多船廠引進(jìn)的平面分段流水線中單面焊雙面成形拼板焊接工位，

5、由于國內(nèi)的裝配水平精度與國外有一定 由于坡口留根，間隙一致的差距，達(dá)不到理想效果。 性差等問題導(dǎo)致焊縫反面成形不均勻，有時(shí)甚至不成形，增加返修工作量。對(duì)厚度的鋼板焊接接頭的某些性能不能較好的滿足要求，在一些情況下導(dǎo)致流水線流不起來，或流得不暢。 ()大大提高熔敷效率和焊接速度。 ()在熔敷效率增加時(shí)，保持較低的熱輸入。()電弧穩(wěn)定，熔滴過渡受控。()焊接變形小。()飛濺小。 ()焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理，錯(cuò)誤代碼顯示。()使用標(biāo)準(zhǔn)氣體，耗氣量少。()可焊接鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鋁合金等。 焊接的脈沖波形 兩臺(tái)數(shù)字化焊機(jī)通過特殊裝置進(jìn)行通信，保證 兩個(gè)電弧互不干擾，兩根焊絲可使用不同的頻率組合的脈沖電弧

6、進(jìn)行焊接，如圖所示。 雙絲焊接系統(tǒng)簡介 焊接系統(tǒng)原理 德國公司焊接系統(tǒng)原理如圖 所示。 圖焊接系統(tǒng)原理 專題討論船舶焊接技術(shù)與設(shè)備 系統(tǒng)是由兩臺(tái)德國克魯斯()全數(shù)字化焊機(jī)、兩臺(tái)送絲機(jī)、一把焊槍組成。該技術(shù)將兩根焊絲按一定的角度放在一個(gè)特制的焊槍內(nèi)，兩根焊絲分別由各自的電源供電，所有的參數(shù)都可獨(dú)立調(diào)整，這樣可以最佳地控制電弧。系統(tǒng)不僅可以提高熔敷速度，大大提高焊接效率，而且能改善焊縫質(zhì)量，減少飛濺。 圖焊接的脈沖波形的不同組合 船廠分段拼板技術(shù)要求 船廠分段拼板技術(shù)要求如下： ()能焊透厚的鋼板，單面焊雙面成形，反面成形美觀，焊縫能滿足船檢的要求。 ()鋼板厚時(shí)，焊接速度以上；鋼板厚時(shí)，焊接速度

7、。()能適用低合金高強(qiáng)鋼的高速焊接。()薄板焊后不需要校正焊接變形，厚板焊完后變形量不允許超過。 ()能用銅襯墊或陶瓷襯墊。 ()組對(duì)間隙精度允許有的誤差。()能適應(yīng)小車式或門架式拼板焊接。 雙絲焊工藝特點(diǎn) ()高性能焊機(jī)，負(fù)載持續(xù)率時(shí)的焊接電流，脈沖電流。 ()數(shù)字化脈沖電源，英寸顯示，可編程， 打印機(jī)。連接機(jī)、 ()每根焊絲的規(guī)范參數(shù)可單獨(dú)設(shè)定，材質(zhì)、直徑可不同，相位差可連續(xù)調(diào)整。 ()每根焊絲的送絲速度可達(dá)。 專題討論 第卷 雙絲焊拼板系統(tǒng)的構(gòu)成 門架式拼板焊接系統(tǒng) 專題討論船舶焊接技術(shù)與設(shè)備 ()機(jī)臺(tái)總成：含主門架、爬梯、橫向滑移小車主門架采用固定形式，長，適用及以下等。 不同規(guī)格的板

8、材，焊接小車在門架橫梁上運(yùn)行，焊接距離長。 ()焊接總成：含焊接小車、電動(dòng)十字滑架、手動(dòng)十字滑架焊槍夾持機(jī)構(gòu)等。 ()焊接系統(tǒng)：含兩套雙絲焊機(jī)(臺(tái))、臺(tái)送絲機(jī)、把雙絲焊槍及焊槍電纜、連接電纜等。 ()控制總成：含控制箱、操作箱、電纜線等?？刂葡到y(tǒng)采用集中控制，可儲(chǔ)存焊接工藝參數(shù)，根據(jù)不同工藝參數(shù)可隨時(shí)調(diào)用，數(shù)字顯示。 門架式拼板焊接系統(tǒng)焊接現(xiàn)場如圖所示。 用集中控制，可儲(chǔ)存焊接工藝參數(shù)，根據(jù)不同工藝參數(shù)可隨時(shí)調(diào)用，數(shù)字顯示。 小車式拼板焊接系統(tǒng)焊接現(xiàn)場如圖所示。 圖小車式拼板焊接系統(tǒng) 雙絲焊拼板焊接工藝制定 圖門架式拼板焊接系統(tǒng) 小車式拼板焊接系統(tǒng) ()厚鋼板焊接工藝制定。開型坡口，單面

9、76;，留根；預(yù)留間隙；每個(gè)焊點(diǎn)的厚度不大于，長度不大于；分層焊接，焊接速度大于等于；采用陶瓷襯墊反面強(qiáng)制成形。 ()厚鋼板焊接工藝制定。開型坡口，單面°°，留根；預(yù)留間隙；每個(gè)焊點(diǎn)的厚度不大于，長度不大于；分多層多道進(jìn)行焊接，焊接速度大于等于；預(yù)留°的反變形；采用陶瓷襯墊反面強(qiáng)制成形。 ()焊接小車：含單邊伺服驅(qū)動(dòng)小車、軌道。小車 軌道采用快接式安裝，行走速度， 可無限延長。 ()焊接系統(tǒng)：含套雙絲焊機(jī)(臺(tái))、臺(tái)送絲機(jī)、把雙絲焊槍及焊槍電纜、連接電纜等。 ()電弧擺動(dòng)器：含直式電弧擺動(dòng)裝置，焊縫擺 左右駐留時(shí)間可動(dòng)寬度范圍內(nèi)可調(diào)， 調(diào)。 ()控制總成：含控制箱、

10、遙控器等。控制系統(tǒng)采 焊絲方式前絲后絲 雙絲焊拼板焊接工藝參數(shù) 試件材質(zhì)為；焊絲選用，； 對(duì)接焊型坡口， 板厚，；對(duì)口間隙，；()()混合保護(hù)氣體，流量；無預(yù)熱；擺動(dòng)頻率，擺動(dòng)幅值；駐留時(shí)間；脈沖模式，脈沖波形個(gè)，脈沖頻率；焊接速度；焊縫反面寬；正面寬和，雙絲焊拼板焊接工藝如表所示。 表雙絲焊拼板焊接工藝參數(shù) 焊接電流 焊接電壓 送絲速度· 峰值電壓 打底 基值電流 填充 蓋面 脈沖寬度打底填充蓋面 打底填充蓋面打底填充蓋面打底填充蓋面打底填充蓋面 專題討論 周大勝等：雙絲焊在平面分段流水線中厚板拼板焊接中的應(yīng)用第期 焊縫成形及質(zhì)量 典型的工件焊縫成形 板厚、的 雙絲焊拼板焊縫成形美

11、觀。焊縫正面蓋面采用電弧 擺動(dòng)焊接，焊縫余高，均勻一致。焊縫反面采 用襯墊強(qiáng)制成形，余高左右，寬度，完全滿足單面焊雙面成形的要求。 兩種板材實(shí)際焊接效果如圖所示。 圖厚鋼板對(duì)接正面成形圖厚鋼板對(duì)接反面成形 圖厚鋼板對(duì)接正面成形圖厚鋼板對(duì)接反面成形 表機(jī)械性能試驗(yàn) 取樣位置 表 抗拉強(qiáng)度 (均值) 沖擊功()拉伸試驗(yàn) 斷裂位置母材母材 平均 焊縫質(zhì)量 兩種不同厚度的鋼板對(duì)接，工藝評(píng)定結(jié)果各項(xiàng)性能指標(biāo)良好，機(jī)械性能完全能滿足船級(jí)社的要求， 厚對(duì)接焊縫沖擊試驗(yàn)見表，達(dá)到一級(jí)焊縫。 拉伸試驗(yàn)見表。 結(jié)論 焊接工藝能滿足船廠提出的拼板焊 母材種類的適接的生產(chǎn)要求；對(duì)組對(duì)時(shí)預(yù)留間隙、 應(yīng)性較強(qiáng)；熱輸入低、變形小，減少焊后處理成本；效率高、焊接速度快；拼板焊接系統(tǒng)性價(jià) 專 題討論船舶焊接技術(shù)與設(shè)備 比高，能較好地應(yīng)用于船廠拼板焊。 鎢極脈沖氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍 鎢極脈沖氬弧焊是通過調(diào)節(jié)脈沖電流幅值、基值電流大小、脈沖電流持續(xù)時(shí)間和基值電流持續(xù)時(shí)間，以控制熱輸入量，從而控制焊縫及熱影響區(qū)的尺寸和質(zhì)量。鎢極脈沖氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍是： ()可以精確控制對(duì)焊件的熱輸入和熔池尺寸。提高焊縫抗燒穿和熔池的保持能力，容易獲得均勻的焊縫厚