角焊小車的應用與推廣

付偉龍

豪氏威馬（中國）有限公司 福建漳州 363122

1 序言

為了應對行業的變化，自動化焊接快速發展。焊工逐漸變成焊接操作工，焊接的技能逐漸轉變為操作焊接設備的技能，手上功夫逐漸弱化。相對于昂貴的焊接機器人、焊接專機等設備，角焊小車投資小，效率高，在船舶、海工等行業廣泛使用。角焊小車不僅能焊接角焊縫，稍作調整，也可以焊接坡口焊縫。

2 角焊小車簡介

我公司大量使用國產華威HK-6A標準型小車。該小車的特征有：①小車底側安裝有高強度磁鐵，行走過程穩定。②小車兩側安裝導向輪，能夠實現仿形跟蹤。③小車的夾槍裝置能實現上下調整，前后調整，尤其是焊槍傾角360°旋轉卻不需要復位。④導向輪和夾槍裝置都是螺絲固定，容易改造。⑤小車行走動力強勁，可以額外增加負載。我公司也有其他品牌小車，結構基本相似（見圖1 和圖2）。

圖1 HK-6A角焊小車

圖2 焊槍調節裝置

3 角焊小車常規使用

角焊小車最常規的使用就是橫角焊（2F），小車水平放置，導向輪頂住立板（見圖3）。單道焊腳尺寸不宜超過7mm， 否則鐵液下趟，焊腳不對稱。小車不僅能焊長直角焊縫，也能焊弧形角焊縫。

如前所述，小車行走動力強大，可以增加額外負載。當工件要預熱時，可以將烤槍固定于小車上，邊行走，邊預熱。

圖3 角焊2F

4 角焊小車側吸式使用

在實際應用中，發現該小車磁性強大，能夠側吸式使用。小車吸住T形的立板，導向輪頂住水平板，靠著小車的磁力，小車也能焊接弧形角焊縫。

必須要注意的是，小車側吸式焊接中，導向輪的作用是支撐小車于水平狀態。小車磁鐵與立板的吸力才是弧形焊縫仿形跟蹤的基礎。

5 角焊小車平焊

焊槍夾槍裝置可以360°旋轉，因此能夠實現坡口焊縫平焊，配合導向輪的仿形跟蹤，可以焊接弧形焊縫。如弧形梁的焊接，在底部貼上陶制襯墊，焊接小車直接打底，填充及蓋面（見圖4）。

圖4 弧形梁

6 角焊小車橫焊

當角焊小車側吸式行走時，完全可以實現橫向的焊接。焊接前，需要在坡口的下側點焊支撐，通過導向輪使小車一直水平。

一個φ15m的筒體對接焊縫，筒體壁厚90mm，K形坡口（見圖5）。注意導向輪的安裝方向：原始的小車，導向輪和焊槍放置位于同側，而橫焊中，小車導向輪與焊槍方向相背離。角焊小車橫焊時，只需將小車導向輪與小車的螺絲松掉，然后反向緊固就行。

圖5 筒體對接橫焊接頭

7 角焊小車橫焊

許多的筒體和法蘭，由于客觀條件的限制，只能采用氣體保護焊，焊接位置為橫焊。焊接過程中需整體預熱，并且要求焊縫維持最低的層溫要求。

角焊小車焊接筒體與法蘭T形接頭如圖6所示。為了觀測電弧，焊槍固定到小車導向輪的外側，而原始角焊小車，焊槍位于兩個導向輪之間。

筒體與法蘭焊接常見兩個問題：一是在持續高溫作用下，小車的磁性逐漸減弱，導致小車與筒體脫離。二是小車在筒體內側容易剝離，小車與筒體的吸力取決于小車內部磁鐵和筒壁的距離。如圖7所示，當小車與筒體外側的距離（W）小于小車與筒體內測距離（N）時，小車在筒體外側吸力更大，筒體內側吸力不足。當筒體直徑足夠大或者直焊縫時，不用考慮小車吸力的問題。

面對小車內側吸力不足，需給小車增加額外的磁鐵。具體辦法如下：首先給小車底板點焊一塊延伸板，此板應盡量薄；然后在延伸板上放置磁鐵，磁鐵無需固定。外置磁鐵的磁性能透過延伸板，并隨小車同步移動。采用外置磁鐵辦法，有效避免了小車與筒壁的剝離。

圖6 接頭大樣

圖7 小車中心與筒體內外側的距離

8 角焊小車的優勢

角焊小車焊接過程中，行走穩定，焊縫外觀均勻，大大減少焊縫外觀處理的時間。在焊接坡口時，只需要用鋼絲刷清除層間的焊渣，而人工焊接，需要磨機打磨每條焊道。

對于長直焊縫，或高溫環境，手工焊接需要多次中斷休息，而小車卻可以連續工作，提高純焊接時間。實際上，采用角焊小車焊接，操作者只需要觀察焊縫的位置，及時微調焊槍的指向，這樣可使勞動強度大大降低。

9 角焊小車與全位置焊接小車的比較

我公司也曾經采用過全位置焊接小車焊接平焊和橫焊，但是效果不理想。在平焊位置，全位置焊接小車只能焊接直焊縫坡口對接，無法焊接角焊縫和弧形焊縫；而焊接直縫，人們往往采用埋弧焊小車，效率更高。采用角焊小車，不僅可以焊角焊縫，也可以焊接坡口對接焊縫以及弧形焊縫，前提是角焊小車的導向輪必須有支撐。

全位置焊接小車配備軟軌。在橫焊位置，小車軌道受到重力的作用，容易往下打滑；受到偏心力矩的作用，容易外漲；小車齒輪行走過程中與軌道嚙合有頓挫感，因此實際應用效果不佳。經測試，無論軌道放置于焊縫上方還是下方，軌道端頭都需要額外固定。如果是直焊縫，可以采用硬軌，效果更好，但硬軌又無法實現弧形焊縫的焊接。

總之，在平焊和橫焊位置焊接，角焊小車能實現一臺機器，多種用途，有效提高設備利用率，具有全位置焊接小車無法比擬的優勢。

10 結束語

角焊小車能夠一機多用，不僅可以水平放置，也可以側吸放置；既可以焊接角焊縫和焊接坡口焊縫；也可以焊接直縫和焊接弧形焊縫。另外，角焊小車還能在T形焊縫中發揮巨大的作用。

上述各種優勢，說明角焊小車值得在行業推廣。尤其是橫焊位置的對接焊縫，或者T形接頭坡口焊縫，角焊小車具有全位置小車無法比擬的優勢。