移動升降式二氧化碳多功能管焊機的應用與分析

楊麗麗　舒寧華　胡林鋒　劉超　王勇建

摘 要：近年來我國隨著海洋石油工業及船舶制造業的蓬勃發展，二氧化碳管焊機在各造船基地、海洋工程制造基地等大管徑焊接領域得到了廣泛的應用，而對于現在市面上銷售的二氧化碳管焊機都是固定焊接場所和區域受限性和局域性較大，因此海洋石油工程（青島）有限公司自主研發一種可移動升降式二氧化碳管焊機。文章論述了移動升降式二氧化碳管焊機的應用說明及效益性分析。

關鍵詞：焊接；升降；二氧化碳；移動

1 概述

一種可移動自動升降式的二氧化碳自動管焊機，該設備整體構造在移動升降推車上下移動的兩個叉爪上方焊接一塊底板推車托盤，將調流器、焊箱開關、送絲機、手動控制盒、擺動器控制箱、電動十字滑板以擺動器七部分固定在底板上方。依據管徑大小合理調控移動升降推車，通過手動控制盒調節電動十字滑板上、下、左、右的距離，然后再通過擺動器控制箱調節擺動器擺動的頻率和二氧焊槍焊道的寬度。最后通過調流器調節好焊接參數啟動送絲機開始送絲，由滾輪架帶動管件即可實現環焊縫自動式焊接。

2 焊機的用途及特點

2.1 用途

該設備主要用于管徑8-60英寸范圍內管線與管線焊接、管線與管件焊接（包括法蘭、三通、彎頭、大小頭）。

2.2 特點

工藝滿足二氧化碳焊接，預留焊接擺動器連接和控制接口，設備與工件接觸元件均由非碳鋼材料加工，適應碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料的焊接作業，配置松下送絲機構及執行機構，提供液壓升降平臺，可根據管線規格調整平臺高度，便于操作者對焊接過程進行監控。焊機組件均采用電動/液壓控制，操作盒安裝在液壓升降平臺，便于操作者實時控制。焊接機頭安裝在步進電機驅動的十字滑板上，在焊接過程中可進行軸向微量調整，并實現多層多道焊接提槍需要。焊機以松下可編程序控制器為核心組成自動焊接控制系統?？蓪崿F自動手動兩種控制方式。

3 焊機的主要技術參數

3.1 可移動升降小車

可移動升降小車是一種具有裝卸和短距離運輸貨物功能的兩用半電動叉車，適用于車間、倉庫、平臺建造現場。該小車具有升降平穩、省力、轉動靈活、操作方便等特點，可以減輕勞動強度，提高生產效率。

3.2 擺動器

為了焊接工藝對焊縫寬度控制的要求，提高焊縫層間及表面的焊接質量，減少焊接缺陷的產生，增強自動焊設備對不同焊件厚度及焊接質量要求的使用能力，提高自動焊接設備的自動化程度，設備應用了直線式焊接擺動控制系統。此系統由高質量的微控制器通過電機驅動擺動滑板來快速、精確的控制焊槍運動。由于擺動速度和幅度隨時可調，很容易實現不同焊縫寬度與擺動速度的要求，大大減少焊工的勞動強度，保證焊接質量和提高焊接效率。

4 焊機具體實施情況

可移動自動升降式二氧化碳管焊機，該設備整體構造在移動升降推車上下移動的兩個叉爪上方焊接一塊底板作為推車托盤，將調流器、焊箱開關、送絲機、手動控制盒、擺動器控制箱、電動十字滑板以及擺動器七部分固定在底板上方。依據管徑大小合理調控移動升降推車，通過手動控制盒調節電動十字滑板上、下、左、右的距離，然后再通過擺動器控制箱調節擺動器擺動的頻率和二氧焊槍焊道的寬度，最后通過調流器調節好焊接參數啟動送絲機開始送絲，由滾輪架帶動管件即可實現環焊縫自動式焊接。

5 現有技術與原始焊機的對比分析

現有技術二氧化碳自動焊機受空間和地點的限制實現不了大管徑管線的焊接，所以只能采用人工焊接。如果焊接42寸大管徑管子按2個焊工焊接計算需要64小時完成，需要氬氣640升。而我們發明的這臺移動升降式二氧化碳多功能管焊機只需4小時80升氬氣就能焊接完成，節約了工時60小時，氬氣500升，一年節約資金160余萬。

此種新型焊接設備確保了人工短時間內無法焊接完30英寸以上大口徑管件，通過移動式操作，縮小了焊接操作空間，擴大了作業范圍?？梢院附庸芗煌恢玫暮缚?，如直口、三通、彎頭等接頭形式。設備來回移動靈活，極大地降低了員工的焊接勞動強度和操作難度。確保了焊接質量，將為后續各項工作提供了極大便利，為工程施工節約了各種能源與資源打下良好基礎。

6 結束語

移動升降式二氧化碳管焊機整體構造在小推車上下移動的兩個叉爪上方焊接一塊底板，將擺動器控制箱，電動十字滑板以及二氧化碳機頭三部分固定在底板上方，手動控制盒。依據管徑大小合理調控移動升降小推車，通過電動十字滑板調節好二氧焊槍，設定好擺動器控制箱的頻率參數以及長短距離，調節好焊接參數，通過手動控制盒，由滾輪架帶動管件即可實現環焊縫自動式焊接。具有移動靈活、輕巧，操作簡單，實用性強等特點。該設備所焊接的管件外觀整潔、光滑、美觀，焊接合格率高，節約成本與焊材，滿足項目長時間內的生產需求等優點。

參考文獻

[1]陳伯蠡.焊接工程缺欠分析與對策（2版）[M].機械工業出版社，2005，10：60-62.

[2]崔忠圻.金屬學與熱處理[M].機械工業出版社，2002，4：125-127.

作者簡介：楊麗麗（1982，8-），女，畢業時間：2006.06，畢業院校：黑龍江八一農墾大學，專業：食品科學與工程，工程師。