一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的制作方法

本发明涉及大直径薄壁筒体自动焊接技术领域，尤其涉及一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺。

背景技术：

对于大直径薄壁工件，板厚仅5mm且直径较大，在横焊过程中发现筒体的椭圆度大于25mm；这对等离子焊接的影响较大，会导致电弧不稳，背面成型出现水滴状，严重时等离子弧会无法打穿，形成未焊透缺陷。同时也是导致等离子打底的表面焊缝成型不稳定，直接影响后道氩弧焊的盖面质量。此外，对于该环缝目前采用的是手工焊进行横焊位置进行焊接且需要人工进行背面气体保护，效率较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺，能够解决一般的大直径薄壁筒体间环缝焊接效率低，劳动强度高，对薄壁筒体转盘对中要求高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺，其创新点在于：具体焊接工艺如下：

s1：薄壁筒体对接：在旋转平台上设置容纳薄壁筒体的定位槽，将第一块薄壁筒体堆叠放置的在旋转平台上的定位槽内进行定位，在第一块薄壁筒体的顶端内外两侧设置支撑架，形成容纳薄壁筒体的空隙；再将另一块薄壁筒体堆叠在第一块薄壁筒体上，通过支撑架在堆叠形成的横缝位置进行夹紧；

s2：等离子打底焊：通过在旋转平台的外侧设置等离子自动焊机，且等离子自动焊机对准薄壁筒体的横缝位置；通过边转动旋转平台，边焊接的方式实现薄壁筒体间横缝的焊接；等离子打底焊中提前送气时间和滞后送气时间均不低于5s；等离子打底焊的预熔时间和衰减时间均为0.5s，且预熔电流为160-170a；焊接电压为28-31v，送丝速度为100-120mm/min；焊接速度为100-160mm/min；等离子气流量为4-6l/min，采用98%的氩气和2%的氮气混合气体；等离子保护气流量为6-10l/min，采用纯氩气进行保护；拖罩保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；背面保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；

s3：钨极氩弧自动焊：完成等离子打底焊有采用氩弧焊盖面，通过边转动旋转平台，边焊接的方式实现薄壁筒体间横缝的盖面焊接；氩弧焊中提前送气时间和滞后送气时间均不低于5s；氩弧焊的预熔时间和衰减时间均为0.5s，且预熔电流为150-160a；焊接电压为18-21v；氩弧焊的送丝速度为80-110mm/min；焊接速度为150-200mm/min；氩弧焊的喷嘴保护气为12-15l/min，采用98%的氩气和2%的氮气混合气体；拖罩保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；背面保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护。

进一步的，所述s2中等离子打底焊与s3中钨极氩弧焊均采用型号为er2594，φ1.2mm的焊丝进行焊接。

进一步的，所述旋转平台包括支撑底座、内侧支撑架、外侧支撑架和筒节限位模块；所述支撑底座上垂直设置有连接柱，且连接柱的顶端设置有连接法兰；

所述内侧支撑架包括纵向柱和横向柱，且纵向柱与横向柱垂直相连形成l型结构，所述纵向柱的底端通过法兰与连接柱的顶端连接法兰相连；所述横向柱的端部设置有内压紧轴座，且内压紧轴座上沿着竖直方向设置有内固定轴，内固定轴上嵌套有内压紧轴承；

所述筒节限位模块包括回转盘、导轨架和限位块；所述回转盘通过回转轴承连接在支撑底座的连接柱上可绕着连接柱旋转；所述导轨架具有若干个且呈环形阵列分布连接在回转盘的侧边上；所述限位块连接在导轨架上，且限位块可沿着导轨架的延伸方向进行位置调节；所述限位块底端侧边设置有放置筒节的定位槽；

所述外侧支撑架具有一对，且外侧支撑架设置在内侧支撑架的外侧；所述外侧支撑架与内侧支撑架相对设置；所述外侧支撑架包括立柱和水平柱；所述立柱垂直于地面设置，所述水平柱垂直设置在立柱的顶端且与立柱形成l型结构，所述水平柱与内侧支撑架的横向柱等高设置；所述水平柱的端部设置有外压紧轴座，且外压紧轴座上沿着竖直方向设置有外固定轴，外固定轴上嵌套有外压紧轴承，外压紧轴承与内压紧轴承之间形成容纳薄壁筒体穿过的间隙，且通过外压紧轴承与内压紧轴承的配合实现将薄壁筒体进行压紧。

本发明的优点在于：

1）本发明中通过在薄壁筒体的内外两侧设置支撑架，通过支撑架的限位，实现将对接的薄壁筒体位置进行限位，这样可以避免在薄壁筒体进行对接时的费时费力的进行中心高精度对中；在焊接时通回转盘转动带动对接的薄壁筒体旋转，通过内、外侧支撑架来保证焊接位置一直处于高精度的对接状态；焊接效率大幅提高，同时降低了焊工的劳动强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的流程图。

图2为本发明的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的旋转平台结构图。

图3为本发明的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的旋转平台侧视结构图。

图4为本发明的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的旋转平台俯视结构图。

图5为本发明的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺的旋转平台内侧支撑架结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示的一种大直径薄壁筒体间横缝自动焊接工艺，具体焊接工艺如下：

s1：薄壁筒体对接：在旋转平台上设置容纳薄壁筒体的定位槽，将第一块薄壁筒体堆叠放置的在旋转平台上的定位槽内进行定位，在第一块薄壁筒体的顶端内外两侧设置支撑架，形成容纳薄壁筒体的空隙；再将另一块薄壁筒体堆叠在第一块薄壁筒体上，通过支撑架在堆叠形成的横缝位置进行夹紧；

s2：等离子打底焊：通过在旋转平台的外侧设置等离子自动焊机，且等离子自动焊机对准薄壁筒体的横缝位置；通过边转动旋转平台，边焊接的方式实现薄壁筒体间横缝的焊接；等离子打底焊中提前送气时间和滞后送气时间均不低于5s；等离子打底焊的预熔时间和衰减时间均为0.5s，且预熔电流为160-170a；焊接电压为28-31v，送丝速度为100-120mm/min；焊接速度为100-160mm/min；等离子气流量为4-6l/min，采用98%的氩气和2%的氮气混合气体；等离子保护气流量为6-10l/min，采用纯氩气进行保护；拖罩保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；背面保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；

s3：钨极氩弧自动焊：完成等离子打底焊有采用氩弧焊盖面，通过边转动旋转平台，边焊接的方式实现薄壁筒体间横缝的盖面焊接；氩弧焊中提前送气时间和滞后送气时间均不低于5s；氩弧焊的预熔时间和衰减时间均为0.5s，且预熔电流为150-160a；焊接电压为18-21v；氩弧焊的送丝速度为80-110mm/min；焊接速度为150-200mm/min；氩弧焊的喷嘴保护气为12-15l/min，采用98%的氩气和2%的氮气混合气体；拖罩保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护；背面保护气流量为20-25l/min，采用纯氩气进行保护。

s2中等离子打底焊与s3中钨极氩弧焊均采用型号为er2594，φ1.2mm的焊丝进行焊接。

旋转平台包括支撑底座1、内侧支撑架2、外侧支撑架3和筒节限位模块4。

支撑底座1上垂直设置有连接柱11，且连接柱11的顶端设置有连接法兰。

内侧支撑架2包括纵向柱21和横向柱22，且纵向柱21与横向柱22垂直相连形成l型结构，纵向柱21的底端通过法兰与连接柱11的顶端连接法兰相连；横向柱22的端部设置有内压紧轴座23，且内压紧轴座23上沿着竖直方向设置有内固定轴24，内固定轴24上嵌套有内压紧轴承25。

筒节限位模块4包括回转盘41、导轨架42和限位块43；回转盘41通过回转轴承连接在支撑底座1的连接柱11上可绕着连接柱11旋转；导轨架42具有若干个且呈环形阵列分布连接在回转盘41的侧边上；限位块43连接在导轨架42上，且限位块43可沿着导轨架42的延伸方向进行位置调节；限位块43底端侧边设置有放置筒节的定位槽。

外侧支撑架3具有一对，且外侧支撑架3设置在内侧支撑架2的外侧；外侧支撑架31与内侧支撑架2相对设置；外侧支撑架3包括立柱31和水平柱32；立柱31垂直于地面设置，水平柱32垂直设置在立柱31的顶端且与立柱31形成l型结构，水平柱32与内侧支撑架2的横向柱22等高设置；水平柱32的端部设置有外压紧轴座，且外压紧轴座上沿着竖直方向设置有外固定轴，外固定轴上嵌套有外压紧轴承，外压紧轴承与内压紧轴承之间形成容纳薄壁筒体穿过的间隙，且通过外压紧轴承与内压紧轴承的配合实现将薄壁筒体进行压紧。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。