[发明专利]水平对接接头熔敷焊接设备及其方法

权利要求书

1.一种水平对接接头熔敷焊接设备，该水平对接接头熔敷焊接设备包括：

行进装置部件，该行进装置部件用于将焊嘴垂直或倾斜地朝上基材的坡口和下基材的坡口传送；

焊接炬，该焊接炬具有焊嘴并且安装在所述行进装置部件中；

铜滑块装置，该铜滑块装置安装在所述行进装置部件中并且位于所述焊嘴的焊接方向上，以在所述焊接方向的逆方向上将气体喷射至熔融金属；以及

控制单元，该控制单元用于根据所述坡口的位置来控制焊接条件，以保持不形成如下的宏观横截面的固定熔敷量，就该宏观横截面而言，未在所述上基材上形成焊接面，

其中，所述控制单元使得能够沿着包括具有多个连结点的摆动行进和对角行进的特定摆动图案传送所述行进装置部件，并且控制所述连结点之间的移动间隔中的焊接电流、焊接电压、焊丝供应速度、行进速度和连结点处的停止时间以执行所述坡口的熔敷焊接。

2.根据权利要求1所述的水平对接接头熔敷焊接设备，其中，所述焊接电流和所述焊接电压分别具有根据所述上基材和所述下基材之间的间隙(G)的长度的初始值，并且所述焊接电流和所述焊接电压的大小在形成后部焊珠(B)的两个连结点处变化，以在形成表面焊珠(F)的所述连结点处与所述坡口的横截面的垂直宽度成正比地增大。

3.根据权利要求1所述的水平对接接头熔敷焊接设备，其中，在用于在所述两个连结点处进行预加热以形成后部焊珠(B)并且用于产生无缺陷焊珠的停止时间是T1的情况下，执行坡口内部的焊接的用于形成所述后部焊珠(B)的两个连结点中的每个处的停止时间和用于形成所述表面焊珠(F)的所述连结点之间的每个连结点处的停止时间是0.2×T1，误差范围是大约±10％；以及

其中，用于形成所述表面焊珠(F)的所述连结点处的停止时间是0.8×T1，误差范围是大约±10％。

4.根据权利要求1所述的水平对接接头熔敷焊接设备，其中，计算所述焊丝供应速度，以按所述间隙(G)设置用于形成所述后部焊珠(B)的所述连结点处的初始值，并且以在用于形成所述后部焊珠(B)的所述连结点和用于形成所述表面焊珠(F)的所述连结点之间的所述连结点处相对于所述初始值与所述坡口的横截面的垂直宽度成正比地增加。

5.根据权利要求1所述的水平对接接头熔敷焊接设备，其中，所述控制单元使用电流值和电压检测传感器的电压值控制所述行进装置部件的行进速度，以保持每单位体积的固定熔敷量。

6.一种使用水平对接接头熔敷焊接设备进行的水平对接接头熔敷焊接方法，该水平对接接头熔敷焊接设备包括：行进装置部件，该行进装置部件用于将焊嘴垂直或倾斜地朝上基材的坡口和下基材的坡口传送；焊接炬，该焊接炬具有焊嘴并且安装在所述行进装置部件中；铜滑块装置，该铜滑块装置安装在所述行进装置部件中并且位于所述焊嘴的焊接方向上，以在所述焊接方向的逆方向上将气体喷射至熔融金属；控制单元，该控制单元控制所述行进装置部件，使所述行进装置部件沿着包括具有多个连结点的摆动行进和对角行进的特定摆动图案进行传送，并且根据水平对接接头的坡口的位置来控制焊接条件，以保持不形成如下的宏观横截面的固定熔敷量，就该宏观横截面而言，未在所述上基材上形成焊接面，所述水平对接接头熔敷焊接方法包括：

焊接电流和焊接电压计算步骤，该焊接电流和焊接电压计算步骤用于在所述控制单元的作用下计算在所述连结点之间的移动间隔中的焊接电流和焊接电压；

停止时间计算步骤，该停止时间计算步骤用于在所述控制单元的作用下计算各连结点处的停止时间；以及

熔敷焊接步骤，所述熔敷焊接步骤通过根据在所述焊接电流和所述焊接电压计算步骤中计算出的所述连结点之间的各移动间隔的所述焊接电流和所述焊接电压以及在所述停止时间计算步骤中计算出的各连结点处的所述停止时间来控制焊接机器和所述行进装置部件，对所述坡口执行熔敷焊接而不执行根部焊道。

7.根据权利要求6所述的水平对接接头熔敷焊接方法，其中，在所述焊接电流和所述焊接电压计算步骤(S10)中计算出的所述焊接电流和所述焊接电压分别具有根据所述上基材和所述下基材之间的间隙(G)的宽度的初始值，并且在形成后部焊珠(B)的两个连结点处的焊接电流和焊接电压的大小变化，以在形成表面焊珠(F)的连结点处与所述坡口的横截面的垂直宽度成正比地增大。