一种铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺及其装置的制造方法
【专利摘要】一种铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺与装置，属于自动化焊接技术领域，该装置在机架上设置螺旋管坯卷制装置、两对转动辊、第一TIG焊枪、第二TIG焊枪和一把等离子焊枪。在两对转动辊定位下，首先通过螺旋管坯卷制装置将铝合金薄板按一定的螺纹线卷制成所需直径的螺纹管坯，然后通过第一TIG焊枪进行螺旋管定长点固；接着等离子焊枪在螺旋管内部仰焊位置，第二TIG焊枪在螺旋管平焊位置，同步进行焊接；等离子焊接与第二TIG焊接脉冲同步焊接，脉冲结束时，等离子焊枪喷冷氩气冷却焊缝，随焊随冷，最终实现铝合金螺旋管的自动焊接。本发明有利于提高铝合金螺旋管的焊接效率，减小螺旋管焊接变形，保证焊接产品质量。
【专利说明】
一种铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺及其装置
技术领域
[0001 ]本发明属于自动化焊接技术领域，具体涉及铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺技术领域。
【背景技术】
[0002]铝合金螺旋管是将铝合金卷材按一定螺旋线的角度卷成螺旋管坯，然后将管缝焊接起来制成的。在螺旋焊管生产线中采用任一种传统的焊接方式如:熔焊、电阻焊、气焊、真空扩散焊等都无法满足焊接不同牌号铝合金的需要。因此，迫切需要一种适应广，效率高，并且能满足各种牌号铝及铝合金螺旋焊管焊接生产的的装置。
[0003]对于大直径钢的螺旋焊管，国内外普遍采用埋弧自动焊，该技术经过几十年的逐步完善已趋成熟，能生产高质量的螺旋焊管，但埋弧自动焊不适合于铝合金螺旋管焊接。而铝合金螺旋焊管制造技术主要集中在国外，其中法国、德国采用了先进的变极性TIG和等离子双面焊实现了铝合金螺旋管的焊接，但生产效率低。
[0004]因此，急需一种铝合金螺旋焊管的高效焊接方法与装置填补国内铝合金螺旋管焊接空白。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种提高铝合金螺旋管的自动化焊接效率，减小螺旋管焊接变形的平仰复合焊接工艺。
[0006]本发明技术方案是:在成对的转动辊定位下，通过螺旋管坯卷制装置将铝合金薄板制成螺纹管坯，通过采用第一TIG焊枪对螺纹管坯进行间隔定长点固，然后以等离子焊枪和第二 TIG焊枪分别在螺纹管坯内、外两侧同步进行焊接，并随焊对螺纹管坯采用氩气冷却进行冷却。
[0007]本发明与现有技术相比，其显著优点为:(I)采用TIG焊枪与等离子实现了自铝合金材料的外侧和内侧两面同时进行平、仰复合焊，提高了铝合金螺旋管自动化焊接效率；
(2)有利于减小铝合金螺旋管变形，保证焊接产品质量。
[0008]由于等离子焊枪的电弧为压缩电弧，控制电弧大小，以利于上托熔池，实现仰焊，所以本发明所述第二 TIG焊枪在螺纹管坯外侧进行平焊，所述等离子焊枪在螺纹管坯内侧进tx仰焊。
[0009]另外，等离子焊枪与第二TIG焊枪的一次脉冲焊接时间为10s，脉冲间歇时间为2s，脉冲间歇时，通入氩气对焊缝进行冷却，焊接和冷却步骤交替进行。
[0010]采用脉冲等离子与脉冲TIG焊接同步焊接，具有如下优点:(I)焊接过程是断续式加热，熔池金属高温停留时间短，金属冷凝快，可减少裂纹的倾向；(2)对铝合金螺旋管热输入少，电弧能量集中且挺度高，有利于薄板、超薄板焊接，接头热影响小；(3)脉冲等离子与脉冲TIG焊可以精确地控制热输入和熔池尺寸，得到均匀的熔深，特别适合双面平仰复合焊。
[0011]针对铝合金螺旋管焊后变形大的问题，采用随焊随冷，促进焊后冷却，有效减小铝合金螺旋管焊后变形。
[0012]所述定长点固的焊缝熔敷金属厚度〈1.0mm，熔敷金属宽度为20mm±0.2mm，这样既保证了焊缝点固强度，又严格限制了焊接热输入。
[0013]本发明的另一目的是提出可实用以上工艺的铝合金螺旋管平仰复合焊接装置。
[0014]装置包括在机架上设置的螺旋管坯卷制装置和成对布置的两对转动辊，其特点是:在机架上布置对螺纹管坯进行间隔定长点固的第一 TIG焊枪，在机架上还布置等离子焊枪和第二TIG焊枪，所述等离子焊枪和第二TIG焊枪相向地分别布置在螺旋管坯卷的内、夕卜两侧;在等离子焊枪的枪体上设置氩气输入通道。
[0015]本发明通过以上装置即可方便地实现铝合金螺旋管的平仰复合焊接工艺，以提高铝合金螺旋管的自动化焊接效率，减小螺旋管焊接变形。特别是通过在等离子焊枪的枪体上设置氩气输入通道，使等离子焊枪具有传送纯冷氩气冷却焊缝的功能，该集合设计功能的主要优点是:使铝合金螺旋管焊接过程实现随焊随冷，从而有效减小铝合金螺旋管焊接变形。
[0016]进一步地，本发明所述第一TIG焊枪布置在机架的六点钟位置，第一 TIG焊枪为平焊，第二 TIG焊枪与等离子焊枪均设置在机架的十二点钟位置，第二 TIG焊枪为平焊，等离子焊枪为仰焊。等离子焊枪的电弧为压缩电弧，控制电弧大小，以利于上托熔池，实现仰焊。
[0017]两对转动辊分别设置于机架的三点钟与九点钟位置。两对转动辊关于铝合金螺旋管对称放置，能很好保证铝合金螺旋管坯卷制的定位可靠性以及焊接过程的稳定性。
[0018]所述第二 TIG焊枪包括送丝装置。第二 TIG焊枪与等离子焊枪为同步焊接，第二 TIG焊枪附加送丝装置，可以更好地保证两种焊接实时同步，有利于焊接效率的提高。
【附图说明】
[0019]图1为本发明装置的一种结构示意图。
[0020]图2为具有氩气输入通道的等离子焊枪的枪体结构示意图。
[0021 ]图3为具有送丝装置的第二TIG焊枪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]一、装置结构说明:
如图1、2、3所示，在机架上设置有螺旋管坯卷制装置1、两对转动辊2、4、第一 TIG焊枪3、第二 TIG焊枪5和一把等离子焊枪6。
[0023]各焊枪均为机器人自动焊枪，第一TIG焊枪3设置在机架的六点钟位置，为平焊，用于对螺纹管坯进行间隔定长点固。
[0024]第二TIG焊枪5和与等离子焊枪6相对布置，第二 TIG焊枪5布置在螺旋管坯卷的外侦U，等离子焊枪6布置在螺旋管坯卷的内侧。第二 TIG焊枪5与等离子焊枪6均设置在机架的十二点钟位置，第二 TIG5焊枪为平焊，等离子焊枪6为仰焊。
[0025]两对转动辊2、4分别设置在机架的三点钟与九点钟位置。
[0026]如图2所示，在等离子焊枪6的枪体上设置外夹套61，在外夹套61内形成断面呈环形的氩气输入通道62。
[0027]如图3所示，第二 TIG焊枪5附带有送丝装置51。
[0028]二、铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺:
在成对的转动辊定位下，通过螺旋管坯卷制装置将铝合金薄板制成螺纹管坯，通过采用第一TIG焊枪对螺纹管坯进行间隔定长点固，然后以等离子焊枪和第二TIG焊枪分别在螺纹管坯内、外两侧同步进行焊接，并随焊对螺纹管坯采用氩气冷却进行冷却。
[0029]其中，第一TIG焊枪点固的焊缝熔敷金属厚度〈1.0mm，熔敷金属宽度为20mm±0.2mm。等离子焊枪与第二 TIG焊枪的一次脉冲焊接时间为10s，脉冲间歇时间为2s，脉冲间歇时，通入氩气对焊缝进行冷却，焊接和冷却步骤交替进行。
[0030]本发明有利于提高铝合金螺旋管的焊接效率，减小螺旋管焊接变形，保证螺旋管焊接质量。
【主权项】
1.一种铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺，其特征在于:在成对的转动辊定位下，通过螺旋管坯卷制装置将铝合金薄板制成螺纹管坯，通过采用第一 TIG焊枪对螺纹管坯进行间隔定长点固，然后以等离子焊枪和第二TIG焊枪分别在螺纹管坯内、外两侧同步进行焊接，并随焊对螺纹管坯采用氩气冷却进行冷却。2.根据权利要求1所述铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺，其特征在于:所述第二TIG焊枪在螺纹管坯外侧进行平焊，所述等离子焊枪在螺纹管坯内侧进行仰接。3.根据权利要求1或2所述铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺，其特征在于:等离子焊枪与第二 TIG焊枪的一次脉冲焊接时间为10s，脉冲间歇时间为2s，脉冲间歇时，通入氩气对焊缝进行冷却，焊接和冷却步骤交替进行。4.根据权利要求1所述铝合金螺旋管平仰复合焊接工艺，其特征在于:所述点固的焊缝熔敷金属厚度〈1.0mm，恪敷金属宽度为20mm±0.2 mm。5.—种铝合金螺旋管平仰复合焊接装置，包括在机架上设置的螺旋管坯卷制装置和成对布置的两对转动辊，其特征在于:在机架上布置对螺纹管坯进行间隔定长点固的第一 TIG焊枪，在机架上还布置等离子焊枪和第二 TIG焊枪，所述等离子焊枪和第二 TIG焊枪相向地分别布置在螺旋管坯卷的内、外两侧;在等离子焊枪的枪体上设置氩气输入通道。6.根据权利要求5所述铝合金螺旋管平仰复合焊接装置，其特征在于:所述第一TIG焊枪布置在机架的六点钟位置，第一 TIG焊枪为平焊，第二 TIG焊枪与等离子焊枪均设置在机架的十二点钟位置，第二 TIG焊枪为平焊，等离子焊枪为仰焊。7.根据权利要求5所述铝合金螺旋管平仰复合焊接装置，其特征在于:两对转动辊分别设置于机架的三点钟与九点钟位置。8.根据权利要求5或6或7所述铝合金螺旋管平仰复合焊接装置，其特征在于:所述第二TIG焊枪包括送丝装置。
【文档编号】B23K103/10GK106001862SQ201610437588
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】王克鸿, 杨增海, 汤金根, 尹凡, 王希凯, 向阳
【申请人】江苏金鑫电器有限公司