[发明专利]一种铝合金自动MIG焊双体式行走设备及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接工艺领域，更具体的说是涉及一种焊接方式上较为灵活，既可以满足手工半自动焊的生产需求，又能够满足平焊位置的全自动焊的要求，且可以对曲面铝合金试板进行有效焊接、节省投资的铝合金自动MIG焊双体式行走设备及其焊接方法。

背景技术

近些年来，随着信息技术的发展，各知名焊接设备生产企业先后开发出了多款数字化MIG焊机，如奥地利Fronius公司的TPS系列、芬兰Kemppi公司的Pro系列以及法国SAF公司的TRI系列等。这些焊机对铝及铝合金能实现非常好的焊接质量。但其产品多以半自动焊机的形式进行设计和销售。

目前，针对使用数字化MIG电源的铝合金自动焊工艺，各知名焊接设备生产企业多以焊接专机的形式为客户提供配套设备，其主要特点为将送丝机构、焊枪、摆动机构集成在行走机构上成为一体，通过管线束实现行走机构与数字化电源之间的信号连通，代表产品如瑞典ESAB公司的Miggytrac 3000型焊接成套设备、芬兰Kemppi公司的ProMig 520R MXE系列成套装置、韩国ROMEX技术公司的铝合金自动焊接成套装置等，但上述成套设备价格远比单台的半自动数字化MIG焊机昂贵。

全自动焊机功能强劲，对较长的规则焊缝能够高效高质量的完成焊接工作，但对于较短的不规则焊缝则力不从心，无法应对。并且，全自动焊机对焊接环境要求严格。另外，由于全自动焊机主要针对焊接较长的规则焊缝设计，所以需要较大场地，如应对狭窄空间焊接作业就无法施展，仍需使用手工焊或结合半自动焊。

相对于304L不锈钢、9％Ni钢等LNG液灌常用的材料，铝合金的焊缝质量保证难度更大。在大型铝质液罐制造中，对非平面铝合金材料的焊接需采用自动MIG焊，铝合金材质经过冷作硬化处理，强度高、容重轻，但它的线膨胀系数大，比钢材大一倍，因而建造过程中罐体极易产生变形。另外，由于焊缝较长，同样对焊接过程中变形控制增加了难度。

随着铝合金板厚度的增加，整体焊缝气孔生成量控制的难度亦增加。试板较厚时均需多层多道焊，很可能仅仅因为某一道气孔大幅超标就会导致全厚度的焊缝探伤不合格；试板较厚时小气孔叠合而在底片上显示为大气孔的概率也大大增加；另外等焊缝长上厚板的焊缝体积明显大于薄板，按ABS《船体焊缝无损检验规范》随板厚增加单位体积焊缝中容许的气孔量递减。

目前，船厂生产中大量使用的是半自动数字化焊机，如何利用现有设备实现与专业自动焊机同等的自动化焊接功能，对较厚的平面及曲面铝合金长板进行有效焊接、节省投资、提高生产效率，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对现有焊接设备进行改进，提供一种铝合金自动MIG焊双体式行走设备，采用该设备可以解决全自动焊机价格昂贵、功能单一、不易拆解的问题，以及铝合金空间曲面厚板在焊接过程中易变形以及焊缝质量难以保证的缺陷。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种铝合金自动MIG焊双体式行走设备，包括一台送丝机行走小车、一台焊枪行走小车和一台数字化半自动MIG焊机，其特征在于，所述送丝机行走小车设置于送丝小车轨道上，所述送丝机行走小车上承载送丝机；所述焊枪行走小车设置在焊枪小车轨道上，所述焊枪行走小车上固定设有摆动器，所述摆动器上固定有焊枪，焊枪通过焊枪缆线与送丝机相连，所述焊枪行走小车与送丝机之间连接有信号线；所述MIG焊机通过中继电缆与送丝机相连。

本发明解决的另一个技术问题是提供一种采用上述设备，针对铝合金板进行平对接的自动MIG焊的焊接方法，其包括以下步骤：

(一)当构件在胎架上安装稳固后，根据焊板形状及焊缝安装好焊枪小车轨道和送丝小车轨道轨道，并将焊枪行走小车及送丝机行走小车分别固定在相应轨道上，保证灵活行走；

(二)连接各设备缆线，检查连接情况；

(三)开启MIG焊机电源，观察面板指示，待显示正常后，预置各焊接工艺参数，准备完成；

(四)同时开启焊枪行走小车和送丝机行走小车，调节至焊接工艺要求的行走速度，使两车无相对速度；

(五)由主导焊工调节好焊枪的倾斜角度和摆动参数，控制起弧及熄弧操作，协助焊工操作焊机遥控器，调节电压电流，焊接过程中主导焊工可通过摆动器上的手工升降及平移旋钮对电弧的状态进行微调；

(六)焊接过程中需全程观察电弧并保持其处于稳定的状态。