[发明专利]一种自动双丝埋弧焊装置及其定位方法和焊缝自动跟踪方法

说明书

技术领域

本发明属于螺旋管焊接技术领域，具体涉及一种双丝埋弧焊装置及其定位方法和焊缝自动跟踪方法。

背景技术

螺旋焊管具有内、外两条螺旋形焊缝，起到增加钢管刚性作用，使钢管的强度提高。螺旋焊管焊缝所承受的应力要比同直径的直缝焊管焊缝减少10-25％。由于是螺旋成形，生产处的管子直度好，尺寸精确，偏差一般不超过0.12％。在螺旋焊管生产过程中，单丝埋弧焊机具有操作简单，性能可靠，价格适中，具有较高的焊接效率和较好的焊接质量，但是单丝焊线能量小、冷却速度快，尤其是北方寒冷的冬天，容易产生焊接缺陷，焊接速度慢，而提高焊接速度难以保证焊缝质量，耗时长生产效率低。随着双面埋弧螺旋焊管的产品规格壁厚不断增大，内、外焊缝的焊接也从原来的单丝逐步增为双丝或三丝。双丝埋弧焊机采用2个独立的焊接电源，2个电弧作用于同一个熔池，前后距离不超过40mm，第一个电弧形成熔深，将工件熔透；第二个电弧形成盖面，焊接一次完成。其特点是：(1)节能，相比单电弧焊，高速度的焊接有效降低了工件因二次加热所带来的工件和焊剂的能量损耗；(2)高速，双电弧在焊接时形成的熔池较长，金属在其固熔态时时间较长，相对于单电弧时的冷却速度和热循环过程较慢，焊缝的微量元素有较长时间进行扩散，低熔点的共熔物因过冷度的降低而减少了成分偏析。(3)在高速度的焊接作业中，单电弧由于能量密度集中于一点，导致电弧穿透力极强，熔化金属来不及摊开而使焊缝呈现锥形截面，这一点在双弧双丝焊接的条件下得到改善。

在现有双丝埋弧焊机中，存在着几个关键问题：1)焊点与焊缝的定位；2)参数调整，焊丝倾角的调整；焊丝间距的调整；焊丝伸出长度的调整，保持焊剂堆积高度；3)动态跟踪焊缝。上述关键问题并未以“操作最便利、成本最低”为目的形成一合适的简单结构来解决。

北京中电华强焊接工程有限公司的CN202180825U的双丝埋弧焊设备，伺服十字滑架21 通过底座固定安装，虽能上下和左右移动，但不能前后移动，且只能安装在现有的螺旋焊管机组的两侧，操作不便，与螺旋焊管机组不能有机融合。转角机构10、11相互靠近的具有固定角度的块体，使得转角与距离绑定调节，调整不便；焊剂输送嘴分开，有前焊枪焊剂辅助输送嘴5和焊剂主输送嘴13，增加了焊剂保持结构和焊接振动结构的难度。

英国GB794275A公开了一种双丝焊装置，其焊点定位依靠套筒在杆29上滑动来调整定位，焊枪21、23枢接在杆24上，杆24通过半弧扣连接在横杆上，所述横杆连接在框架杆17上。其是对称的，可手动调节，但缺乏自动化调节的结构基础。

设计一种螺旋管成型机上的双丝埋弧焊装置，既满足焊结工艺参数的调整的基本要求，也满足特定直径螺旋焊管的焊缝与焊点的定位，同时也易于实现焊缝的动态跟踪，结构简单定位方便，圆满解决上述至少两个关键问题，实在是设计师的难题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种螺旋埋弧自动双丝焊装置及其定位方法和焊缝自动跟踪方法。

本发明是这样实现的，一种内置在螺旋管成型机中的自动双丝埋弧焊装置，包括初级定位结构、轴距转角调整机构、焊具调整机构和焊枪，所述焊枪固定在所述焊具调整机构(3)上，所述初级定位结构包括定位架、轨道和压紧固定螺栓，所述定位架中点位置设有对称轴；所述定位架以过对称轴的垂直于定位架的垂直平面(Л)为对称平面轴对称地设有行走机构；所述定位架通过轨道可调整地固定在所述螺旋管成型机的设备龙门架的轨道槽中，并通过压紧固定螺栓固定；

所述焊具调整机构包括固定框架、焊具升降机构、焊具左右调整装置和焊具转角调整装置，所述固定框架固定在所述定位架上，所述焊具升降机构固定在所述固定框架上；所述焊具左右调整装置固定在所述轴距转角调整机构上，所述焊具左右调整装置连接焊具转角调整装置，所述焊具转角调整装置上固定有焊枪；所述焊枪为两个，且所述焊枪分别设有不同直径的焊丝，一个是交流电源，另一个是直流电源；

所述轴距转角调整机构固定安装在所述焊具升降机构上；所述轴距转角调整机构包括焊枪支架、轴向直线驱动和转角支架，所述焊枪支架固定在所述焊具升降机构上，在焊枪支架上固定有轴向直线驱动，所述转角支架固定在所述轴向直线驱动上；

焊具左右调整装置以过对称轴的垂直于定位架的垂直平面为对称平面轴对称地在所述转角支架上，所述转角支架能绕枢轴转动一定角度并定位，所述枢轴位于以过对称轴的垂直于定位架的垂直平面上。