[发明专利]铝合金螺旋管双面双丝高速焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金焊接技术领域。

背景技术

螺旋焊管生产是制造中、大直径管材的重要方法，可以用同一宽度的带钢生产不同直径的钢管。近五十多年来，随着带钢连轧技术的日益发展，埋弧焊、高频焊及气体保护焊技术的进步，以及自动控制技术的成功应用，螺旋焊管生产技术得到了空前的发展，产品广泛应用于石油开采、管道运输、城市建设等各个方面。

铝合金螺旋焊管是将铝合金带材按一定的螺旋线角度卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成的铝合金管。目前查阅的文献表明：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。急需一种铝合金螺旋焊管的高效焊接方法与设备填补国内空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种获得高速、优质焊缝的铝合金螺旋管双面双丝高速焊接方法。

本发明技术方案是：使卷制成螺旋管状的铝合金带材向一个方向作周向旋转，以双丝焊枪对铝合金带材内侧的接缝进行焊接，经清根和清渣处理后，再以双丝焊枪对铝合金带材外侧的接缝进行焊接。

本发明先以双丝焊枪在螺旋管状的铝合金带材内侧的接缝处进行焊接，当铝合金带材被旋转至清根刀具处时，由在外侧的清根刀具对已作内焊的铝合金带材根部进行清根操作，当铝合金带材继续被旋转至清渣工具处时，由在外侧的清渣工具对已作清根处理的的铝合金带材根部进行清渣操作。当铝合金带材继续被旋转至另一双丝焊枪处时，再对铝合金带材外侧的接缝处进行焊接。

为了及时跟踪、反馈焊接质量，本发明还在所述双丝焊枪后部采用机械方式连接近红外CCD视觉传感器，传感器通过信号线与焊枪控制系统进行连接。近红外CCD视觉传感器传感熔池图像，依据图像特征控制双丝焊枪的焊接工艺参数和焊枪的运动。

通过以上工艺，本发明达到了优质焊缝成型的目的，本发明优点是：

1、铝合金带材卷制螺旋管的同时进行焊接作业，极大地提高了生产效率；

2、实现了螺旋管焊接过程与CCD视觉传感一体化，焊接过程全程使用CCD视觉传感器进行跟踪采集图像，可以及时发现焊接过程中出现的问题，并采取相应的补救措施；

3、焊接过程的同时清根刀具进行清根，清渣工具进行清渣，极大地提高了工作效率，节省了人力与时间。

附图说明

图1为本发明的工作状态结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，采用通用的卷压装置，使5754铝合金带材1一边向前运动，一边卷制成螺旋管状，该螺旋管状的铝合金带材向一个方向作周向旋转。

以一只双丝焊枪2，在六点钟位置以预定规范对螺旋管内侧母材进行焊接，焊接过程与5754铝合金带材卷制螺旋管同时进行。

在螺旋管转动的同时，以清根刀具3在九点钟位置对内侧焊缝根部进行清根，在十点钟位置，以清渣工具4对清根后的焊缝进行清渣操作。

当螺旋管内侧焊缝逆时针转动到十二点钟位置时，调整好另一只双丝焊枪5对螺旋管外侧母材进行焊接。

在整个焊接过程中，两只双丝焊枪2和5上固定的两个CCD视觉传感器6、7分别对熔池图像进行实时采集，并经工业计算机处理后反馈给两只双丝焊枪2和5，以优化焊接路线和规范，例如加快焊枪摆动、加大摆动幅度等。