专利名称：兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法
技术领域：
本发明涉及一种兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法。运用原制造短焊条的机械设备，配置成小型程控自动化生产线，兼容制造直径2-5mm纳米涂层盘式连续电焊条、直径2-9mm纳米涂层短电焊条。这些新产品，有望成为淘汰全球通用的常规短制式涂层焊条、镀铜光焊丝和药芯焊丝的经济型首选焊材。
背景技术：
电焊条作为重要的加工耗材，应用面广，消耗量大。在工业发达国家，焊条产量占钢材产量的0.3-0.5％，约占焊接材料总产量的50％。目前，我国短焊条产量约占钢产量的0.6-0.7％，占焊接材料总产量的85％以上，其中碳钢焊条又占焊条产量的91.4％。2003年我国钢材产量为2.4亿吨，焊接材料的需求为140万吨左右。我国国内年产量为110万吨。至2000年底，日本美国等发达国家手动电弧焊方式仅占全部焊接方式的48％，而我国则占85％以上。其它最常用的是只能焊接无药皮涂层小直径焊丝的气体保护焊和必须与焊剂配合使用的埋弧焊技术。随着生产力水平的快速发展，面对焊接工件体积增大，焊缝质量要求提高，减少能源浪费的渴求，以及对焊接效率的追求等新情况，电焊条制造行业都在进行产品结构调整，力求增加自动焊材料的产量。在自己原有新型焊材发明的基础上，我形成了把“多种焊材的兼容制造融入一体化小型成套专用设备之中”的发明构思，实施这一方案，形成一种全新的节能型焊材生产方式，顺应了焊材行业共性发展趋势潮流，具有极其广阔的发展前景。
各国焊接制造行业尚未研制兼容制造大直径药皮涂层连续电焊条和短电焊条技术；各国电焊条制造厂只能生产短制式涂层电焊条。世界各国焊条厂的加工工艺普遍粗糙、设备简陋、自动化程度很低；小直径光焊丝制造厂由于镀铜工艺不过关，产品质量差，成本高；药芯焊丝的制造工艺更加复杂，成本极高，而焊缝质量和焊接效率却相对偏低，我国目前尚未形成大批量生产能力。另外，全球焊材、电线电缆、光导纤维制造领域都未能实现用电脑对偏心度进行检测，而“将纳米技术用于电焊条制造领域”尚处于试验阶段。我从1993年1月9日起，先后得到了铠装和无铠装大直径药皮涂层连续电焊条，半自动、全自动焊接器具，运用水泥、砖瓦厂设备兼容制造电焊条等十多项专利权；前不久，我将纳米技术引入焊条涂料和药皮涂层表面保护膜制造领域；又发明了偏心度检测机器人。这些新技术的发明，为发明兼容制造连续电焊条、短焊条的方法奠定了基础。
发明内容
本发明的目的是保留居我国焊材领域主导地位的手动电弧焊条的制造方式，将其升值为“纳米电焊条”；大大减弱发展自动焊材必然冲击短焊条市场所造成的损失和浪费；大幅度降低光焊丝、药芯焊丝的制造成本并提高焊接质量和效率。本发明将小直径焊丝与短焊条的制造工艺融为一体，并兼顾两种制造方式优点，摒除各自缺点，使之共同成为快速度、经济型、全领域普及自动化焊接方式的主要焊接材料，为在全球范围普及自动化焊接方式创造条件。
为达到这一目的，本发明采用的技术方案是将小型无极调速自动送条涂粉机增设可左右移位的“纳米保护膜喷涂器”后形成组合体，装置在可以左右旋转90度的转盘上，将带自动磨头磨尾机、印码机、预烘烤箱、排条传送履带的短电焊条输送带与配置了短焊条输出带和提升机的三层回旋自动烘烤箱、药皮涂层加铠机及双滚筒连续焊条收卷机并列排放，由总控制台进行集中控制；另外配置一个底座下装有万向滚轮的偏心检测机器人，形成一条可以兼容制造连续电焊条、短焊条的自动生产线。
这一发明所具有的科技进步意义是其一，在短制式电焊条日渐没落的时刻，这一发明使世界各国短焊条生产厂保留了主要生产设备、工艺流程、原材料和质量检测、鉴定标准，能够继续生产升值为“纳米焊条”的短制式电焊条，以其低价格、高焊接质量、生产工艺简便的传统优势，继续生存，实现向生产连续性自动焊材的平稳过渡。其二，标志着制造工艺复杂、成本高、价格昂贵，焊接质量相对较差的光焊丝、药芯焊丝将日渐被制造简便、成本、售价低廉、焊接质量优良的大直径纳米药皮涂层连续电焊条取代，一个以Contnuous CoatedEectrode(CCE)系列化产品经济型更新换代的潮流，有望于21世纪初即能席卷全球；100年来垄断全球焊材市场主导地位的厚药皮涂层短电焊条，也将于21世纪重现其垄断焊材市场的历史辉煌。其三是这种新型自动化兼容设备的普及，意味着焊接材料生产领域和运用领域中的一场革命已经到来，能够大幅度提高产量和焊接质量，运用后节省的人工工资、成本费等，将是一笔巨额财富！更为重要的是运用加入纳米材料的焊条施焊，形成的焊缝质量优于传统焊条，焊接性能改善，焊接效率提高；特别是纳米材料所独具的不沾水、油、灰尘和耐磨的特殊性，运用于焊接后效果分外明显；这种改进的成本并不昂贵，却使产品更具市场竞争能力，将促进世界各主要工业国家实现向普及运用纳米焊条实施程控自动焊方式快速平稳过渡，其辉煌的市场前景是无与伦比的。
图1是这种兼容制造连续电焊条、短焊条程控生产线的设备配置示意图1、纳米连续电焊条焊芯盘圆安放架，2、无极调速自动送条涂粉机组，3、短焊条承接滑道，4、预烘烤箱，5、电脑操作控制台，6、纳米保护膜喷涂器，7、排条传送履带，8、连续电焊条药皮加铠机，9、短焊条纠偏皮带，10、短焊条输出带，11、磨头磨尾机，12、短焊条提升传送带，13、自动印码机，14、传送带主动轮，15、短焊条承接箱，16、短焊条承接箱，17、焊芯测偏机器人，18、三层传送自动烘箱，19、连续电焊条，20、烘箱短焊条进口滑道，21、圆盘式钢筋切断器，22、双滚筒收卷机，23、热缩包装机，24、连续电焊条成品盘圆。
现依据图1说明
具体实施例方式以兼容制造4mm纳米涂层连续电焊条和同样直径的纳米涂层短电焊条为例，对本发明作进一步说明连续电焊条焊芯盘圆安放架(1)上的连续电焊条钢芯由无极调速自动送条涂粉机组(2)涂上纳米涂料，经过纳米保护膜喷涂器(6)喷涂上彩色的纳米保护薄膜，引进三层传送自动烘箱(18)将药皮外层烘干，由双滚筒收卷机(22)收卷成定量盘圆。用圆盘式钢筋切断器将连续电焊条切断，将断头引入另一个收卷滚筒继续生产；制造铠装式连续电焊条时，则关闭纳米保护膜喷涂器(6)的阀门，启动连续电焊条药皮加铠机(8)给连续电焊条加上铠装式导电兼药皮保护层。制造连续电焊条时，将未烘干的纳米短电焊条放入三层传送自动烘箱(18)下层的抽屉式烘箱中进行烘烤，以充分利用热能。
此套设备用于制造短电焊条时，无极调速自动送条涂粉机组(2)作左向90度旋转，短焊芯涂挂上纳米药皮涂层并喷涂了彩色保护薄膜后，通过短焊条承接滑道(3)依次序进入预烘烤箱(4)、排条传送履带(7)，由短焊条纠偏皮带(9)校正，由磨头磨尾机(11)磨出头尾处裸钢部位，由自动印码机(13)印上焊条型号，短焊条进入短焊条承接箱(16)。将短焊条从烘箱短焊条进口滑道(20)处送入三层传送自动烘箱(18)烘烤。初步烘干的短电焊条通过短焊条输出带(10)、短焊条提升传送带(12)进入短焊条承接箱(15)，包装成为商品。在制造短电焊条时，将未完全烘干的纳米连续电焊条盘圆放入三层传送自动烘箱(18)下层烘箱进行二次烘烤，利用热能。
权利要求
1.一种兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法，其特征是附设了预烘烤箱、排条传送履带、自动磨头磨尾机、印码机的短电焊条输送带、偏心检测机器人的短焊条生产设备，与由纳米连续电焊条焊芯盘圆安放架、配置了电脑操作控制台、纳米保护膜喷涂器的无极调速自动送条涂粉机组、连续电焊条药皮加铠机、三层回旋自动烘烤箱、圆盘式钢筋切断机、双滚筒连续焊条收卷机的连续电焊条生产线并列排放。
2.根据权利要求1所述的兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法，其特征是配置了电脑操作控制台、纳米保护膜喷涂器的无极调速自动送条涂粉机组可以90度左右转向。
3.根据权利要求1所述的兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法，其特征是三层回旋自动烘烤箱附设焊条输出传送带、焊条提升传送带，烘箱下层是抽屉式烘箱，箱体下装万向滑轮。
4.根据权利要求1所述的兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法，其特征是连续电焊条的送条速度与双滚筒收卷机的转动速度由电脑总控制台自动无极调速。
5.根据权利要求1所述的兼容制造纳米涂层连续电焊条、短电焊条的方法，其特征是偏心检测机器人检测机构有短焊条或传感器单独旋转360度两种检测方式，机器人底座上装有万向轮。
全文摘要
这种运用原有制造短焊条和气保焊丝的机械设备，配置成小型并列式程控生产线的方法，可兼容制造直径2－5mm纳米涂层盘式连续电焊条、直径2－9mm纳米涂层短电焊条。它兼顾两种制造方式优点，摒除各自缺点，大幅度提高了两类焊材的产量，降低了成本，节省了能源，将促使焊材制造设备、产品型号和品种全面更新换代，焊接质量大大提高，亦加快了普及运用纳米焊材实施程控自动焊接的步伐，产生良好的经济效益和社会效益。
文档编号B23K35/40GK1778514SQ20041009761
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者高忠民 申请人:高忠民