[发明专利]MIG/MAG型自动焊接设备

说明书

本申请涉及一种自动焊接管部件例如金属管的MIG/MAG型设备，金属管 末端对末端同心放置以便焊接形成用于传输气体、石油或者水的管道。

管的自动焊接通常利用MIG/MAG消耗型焊条弧焊方法以窄坡口和一个或 多个直径通常小于或者等于1.4mm的盘状电极作为消耗电极形成填充金属，利 用半自动并包含1或者2个MIG/MAG焊枪的设备而完成。

此类自动焊接主要用于窄坡口以确保以高的焊接速度得到高质量的焊缝， 这要求在管道铺管现场的管子端部形成坡口。因此，这需要使用昂贵设备的配 合(乙炔切坡口工具、液压动力设备)在相应位置切坡口而造成高成本，并且 还需要操作者和相关维修人员的参与。

尽管存在以上问题，这种自动焊接对于非常薄的管来说仍然是重要的，但 对于窄管手工焊接通常比自动焊接更有竞争力(更便宜且高产)。

事实上，自动焊接在窄管上是可行的，其同时需要：

-如手工焊一样，在机加工前的管子上加工宽的坡口(所述“API”坡口倾斜 30°)，以及

-限制围绕管的旋转通道为两个。

在常规MIG/MAG自动焊接中，用圆柱线材作为可消耗焊条，对于以单独 焊枪模式进行的API坡口焊接，存在以下问题。

首先，生产效率低，实施焊接必须具有三个围绕管子的旋转通道。更进一 步，对于第2和第3层焊接速度要慢，由于要注意坡口宽度，而导致要求宽摆 动，这与高速焊接是矛盾的。

另外，对于操作者/焊工准确的对中焊枪具有依赖性，这在宽坡口上焊接比 在窄坡口更为困难。

美国专利US2,061,671公开了一种缝焊设备，在其中设置有包括多根焊条的 焊头。这些焊条以成对的形式分布，每对焊条置于焊枪的腔中以便彼此朝着焊 缝集中。焊头包括大量连续集中的数对焊条，能够在接缝线上以累进的不同高 度来定位；然而，焊接的焊条对彼此间不能横向偏移。这样的焊接设备在焊接 管道管子时由于其长度以及特别是每对焊条的焊条集中，因而很难用于窄坡口 焊接。

文献DE4,436,084公开了一种利用多个焊枪组合部件的熔焊设备，其在一个 部件上同时具有多个焊枪，焊接参数可调，因而可形成单独熔池。因而建议连 续的焊枪。特别的，对于之间有较宽空间的待组装部件建议使用三根焊条，两 根焊条在焊缝方向上以一个在另一个后面的方式放置，第三个焊条在前两个焊 条之间横向偏移并倾斜，以便在焊缝方向上在前两根焊条之间定位。那样的放 置仅约束了焊枪尺寸的问题以在焊枪顺序性进行获得最小的可能距离。

这些设备中没有一个提供解决在具有所述API坡口的窄管上进行消耗型焊 条电弧焊的方案。

因此本发明试图通过提供一种MIG/MAG型自动焊接设备以解决上述问 题，利用该设备可在端部已被预先加工倾斜30°的称为API坡口的窄管上实施消 耗焊条电弧焊，并且该设备可以用较简单的工序提供更好的横向熔融。

为此，本发明的目的是提供一种由至少一个支撑至少一个焊头的机架组成 的MIG/MAG型自动焊接设备，所述焊头包括至少一个引导消耗型焊条沿待焊 管之间的接合面移动的焊枪，其为焊条端部提供电流以产生电弧并融化填充金 属，其特征在于：焊头具有置于接合面中心的焊枪以确保熔透并且支撑至少两 个通常所说的追踪焊枪，追踪焊枪在第一中心焊枪之后以一个在另一个之后的 形式分别在中心焊枪的两侧偏移放置，以形成横向焊道。

根据本发明的自动焊接设备，利用相对接合面中心定位的所述中心焊枪有 利地完成焊透，在机架的前进方向但与所述中心焊枪相偏移，即，与接合面相 偏移，完成第一横向焊道，并利用紧随第一追踪焊枪的第二追踪焊枪在机架的 前进方向但在部件平面的另一侧完成第二横向焊道。

本发明的焊接设备有利的提供一种非常简单的焊头。

根据本发明的第一个实施例，追踪焊枪各自在与所述第一中心焊枪延伸平 面(即，所用的接合面)相平行的平面上延伸。

根据本发明的第二个实施例，追踪焊枪相对于所述中心焊枪的延伸平面也 就是所用的接合面以相等的角度倾斜，并相对于所述平面对置。

使用根据本发明的焊接设备，不必再使焊枪摆动，因为所述焊枪的结构能 产生横向焊道并确保有效的横向熔融，而不必进行任何摆动运动或者仅仅需要 幅度很弱的摆动。根据本发明的设备可以获得更好的横向熔融和在焊头更简单 的操作。更进一步，可获得更具适应性的焊接速度。