窄搭接焊机焊接技术研究_邹鹏程

焊机 对 中控 制系统原 理框 图
焊 机 对 中控 制 系 统 由检 测 部 分 和 执 行 部 分 组 成 。 其 中检测部分 由 ＣＣ Ｄ传感器 、ＣＣＤ传 感器 接 口板、信
号光源组成 ： 执行 部分 由 Ｐ ＬＣ、人机接 口（ ＧＯＴ） 及对 中
传动 组 成 。
收 稿 日期 ： １ —０ —０ ２０ ２ ０ ３
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像 翥个鼗 ２ 。
机对 中控制 系统 中 ， 共有 ２套信 号光源 ， 分别位 于焊机
人 口及焊 机 出 口。
机 入 口上通 道
ｏＣＤ Ｌ
ｆｃ 传感器ｌ ｃ ｏ ，
１ 引
为保 证机组 连 续生产 ， 窄搭 接焊机 广 泛的应 用于 连 续 生产 线 。窄 搭 接焊 机 主要 把 前行 带钢 的带 尾及 后 行
钢 的 中心线与 出 口侧 带钢 中心线 在一条 直线上 ， 到对 达
中的效 果 。
带 钢的带 头 以一定 的搭接 量搭 接在 一起 ： 通过 电极轮加
《 动 技 与 用》 ００ 第２ 卷 期 自 化 术 应 ２１ 年 ９ 第６
经验 交 流
Ｔ ｈ ｃ ｍ １ｕ ｃ ｉ ｓ ｅｃ ｎｉａｌＣｏ ３ ｎｉａｔ ｏｎ
２１ 检测部分 ． ２ １ １ 信号光源 ．．
信号光源主要 用于为 ＣＣＤ 传感器提供光 源 。在焊
障机 出口倜 １ １ － 。 一
ｒ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｍ ａ ｎ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｔｃ ｅ ｅ ｌｚ ｔｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｎ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒｉ ｌ ．

耐蚀性 板 ， 因此热镀 （ ） 铝 锌工 艺 在技 术 和设 备上 均有 了很大 的突破 ＩＪ 目前 ， 镀 （ ） 钢 板 ２。 热 铝 锌 广 泛应 用 于汽 车 、 电 、 工 和建 筑等 行业 ， 场 家 轻 市 前 景非 常广 阔＿ ］ ３ 。为 了使 前后 行 带 钢 连 接 起 来 ， 现 生产 线 的连 续 运 行 ， 必 须进 行焊 接作 实 就
的电流 ， 在前 后行 带 钢 的接 触 面上 快 速 发 热 ， 温 度升 高 ， 至达 到带 钢 的熔 点 ， 带 钢接 触 面局 直 使
刘金 华
热镀 （ ） 铝 锌机 组 窄搭接 焊接 工 艺及其 参数 优化 分析 ・ ９・ ２ ；｝；—
２ 窄搭接 焊接 工艺试 验 ２ １ 试验材 料 ．
～
２０ｍ ３８０～１ ０ ｌ （ ． ｎ、 ０ ０ｉｎ 热镀铝锌机组 ） ３ Ｉ ｌ 。
２
５
２ ２ 窄 搭接焊 接试 验 ２ ．９ Ｏ ０ １ １ ２
５ ０ ５ ０ ５ Ｏ Ｏ
２
５
热镀 （ ） 铝 锌机 组 的原材 料有低 碳钢 和高强钢 ，
关键词 ： 热镀 （ ） ； 铝 锌 窄搭 接焊机 ； 焊接 工 艺 ； 优化 参数
Ｎａ ｒ ｗ ｐ ｅｄｉ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｔ ｒ ｍ ｅ ｅ ｒ ｏ Ｌａ Ｗ ｌ ｎｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｎ ＩｓＰａ ａ ｔ ｒ Ｏｐｔｍｉ ａ ｉ ｎ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｚ ｔｏ ａ ｙ ｉ ｆ Ｈｏ － ｉ ｅ Ｇａ ｖ ｌ ｔ ｄ ｐｐ ｄ ｌａ ｕｍｅ Ｕｎ ｔ ｉ
够 快速 焊 接 ， 并配 备 高 精 的控 制 系 统 ， 使其 具有 较 高 的 生 产 率 、 好 的 焊 接 质 量 、 于 操 作 等 较 便

测 试 区 域
１６
母 材 区
１７
母 材 区
ｌ８
母 材 区
１９
热 影 响 区
２０
热 影 响 区
２１
热 影 响 区
２２
焊 缝 区
２３
焊 缝 区
２４
焊 缝 区
２５
热 影 响 区
２６ ２７
热 影 响 区 热 影 响 区
２８
母 材 区
２９
母 材 区
３０
试 验 结 果 表 明 ．该 焊接 方 法 所 评 定 出 焊 缝 的 性 能 能 够 得
到保证 ，其焊接工艺评定报告（ＰＱＲ）和焊接工艺 指导书（ｗＰＳ） 是 合 格 的 。 在 实 际 生产 中是 可 行 的 。
参 考 文 献 ：
［１］ＡＷ Ｓ ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ ． ｓｔｒ ｕｃｔｕｒａｌ ｗｅｌｄｉｎｇ．ＡＮＳＩ／ＡＷ Ｓ
· 。－ · 甲￡ 州０
，
Ｕ ｕ ｕ “ 幽ｉ
一
如下 ：
须 无 报 警 。
１．带 钢 从 开 卷 机 开始 开 卷 ，带 头 向前 运 行 直 到 甩 尾 。
带 尾 切 完 之 后 ，生 产 线 向 焊 机 发 送 以下 信 号 ：焊 机 出 １：３
２．带 尾 停 止 在 双 切 剪 位 置 ，双切 剪 剪 切 带 尾 ，甩 尾 开 始 。 执行 生 产 线 自动 步 ：甩 尾 到 焊机 。此 自动 步 开 始 之 前 焊 机 必
关键 词 ：带 钢 ；夹送 棍 ；焊 机 ；双切 剪 ；月 牙 剪 中 图分 类 号 ：ＴＨ１７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 作者 单位 ：河 钢邯 钢 邯 宝冷 轧 厂

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘 要
钛合金因其优良的耐腐蚀性能和无磁性特点被称为―海洋金属‖， 钛合金在舰船 制造方面具有强大的应用前景。窄间隙 TIG 焊接方法经济性强，并且容易获得高 质量的焊缝，但是焊接过程的最大难题就是侧壁熔合不良，且焊接效率低。 为了增强中国海军军事力量，加快钛在海军设备中的应用，解决中国所面临 的深潜器、深海压力容器及舰船制造等海洋工程的焊接问题，在引进技术的基础 之上研究了磁控电弧窄间隙 TIG 焊接系统的原理，研制出适合实验室条件的磁控 电弧 TIG 焊接平台，实现了厚板钛合金窄间隙自动化焊接，并且控制了焊接电弧 随磁场的周期性摆动，有效解决了窄间隙焊接中的侧壁熔合问题。 （1）首先对不同钨极端部形态对焊缝成形的影响进行了研究。结果显示端部 为 2mm*0.8mm 的梯台状-钨极获得的焊接电弧使得焊缝的侧壁熔深最大，焊缝底 部熔合优良，熔深适中，能获得较为理想的焊接质量。 （2）研究了焊接参数对焊缝成形的影响，发现随着焊接电流的增加，焊缝侧 壁熔合情况得到改善，且电弧冲击深度、熔深、熔宽及侧壁熔深都逐渐增加；随 着电弧高度的增加，焊缝的不均匀程度遭到恶化，表面凹坑明显增多；随着磁场 强度的增加，窄间隙焊缝的侧壁熔合问题得到很好解决，并且侧壁熔合均匀、高 度一致；随着磁场频率的增大焊缝熔深及电弧冲击深度增大，焊缝的熔宽及侧壁 熔深减小。 （3）深层次的研究了磁场强度对钛合金宏观组织及显微组织的影响，归纳出 了随着磁场强度的增大组织形态的变化规律：钛合金宏观组织随着磁场的增强， 在熔合线向内生长的位置出现了由柱状晶向平面晶及等轴晶转变的过渡现象；在 焊缝中心处，柱状晶垂直于焊道表面生长；显微组织随着磁场的增强逐渐变得均 匀一致，为片状组织甚至是粗大的等轴 α 组织。 （4）采用磁控电弧窄间隙 TIG 焊机焊接了 56mm 厚的 Ti-6Al-4V 钛合金，分 析了厚板多层焊接中层间及层内组织。测试了厚板钛合金焊缝沿厚度方向的拉伸 性能、冲击韧性及硬度，分析、解释了该性能沿厚度的变化规律。 关键词：钛合金；磁控电弧；焊接设备；TIG 工艺；组织性能