全位置等离子弧自动焊接设备

在油气输送、海洋工程、电力等行业中，管道环缝焊接占焊接生产中的较大部分．在现场因各种原因无法实现管道旋转焊接时，可通过管道全位置自动焊机实现．由于全位置焊接设备具有焊接效率高、焊接成本低、焊缝质量好及对焊工技能水平无特殊要求等优点［１－４］，因此国内外都已开始大力发展全位置焊接技术。

目前，应用于现场焊接比较成熟的管道全位置自动焊方法主要有ＴＩＧ焊和ＭＡＧ焊，但ＴＩＧ焊接效率低，而ＭＡＧ焊的焊缝成形比较差［５－６］．基于此现状，广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院）研发出了管道全位置等离子自动焊机．该设备能够实现管道全位置自动焊接，可一次性焊透壁厚８．８ｍｍ钛合金管，而且焊缝成形良好、焊接效率高．该焊接设备可以焊接钛及其合金、镍及其合金，以及不锈钢等材料的管道．１机械结构焊接系统的机械部分是实现等离子弧全位置焊接的硬件基础，主要由剖分式轨道装置、焊接小车行走机构、背面保护及观察装置、等离子弧焊接设备、控制系统等五部分组成．图１为全位置等离子弧自动焊接设备。

剖分式轨道装置

轨道装置由两个半圆的轨道体、剖分式侧齿圈、定位调整机构及锁紧装置所组成．轨道装置装夹于管道之上，安装在轨道装置上的焊接小车行走机构带动等离子弧焊枪完成环向焊接，并保证焊枪的运动轨迹与待焊管道同轴．机械结构设计见图２．轨道装置本体采用超硬质铝合金，经反复热处理加工而成．热处理可以控制开口轨道圈的加工变形量，以及在使用过程中的尺寸稳定性．剖分式侧齿圈经螺钉固定于轨道体一侧，用于驱动焊接小车的回转运动．为了与焊接小车定位轮相配合，齿圈的截面为Ｖ形，以保证焊接时焊枪的行走轨迹不会偏离待焊焊缝．轨道另一侧面配有定位销，可保证在反复装卸时轨道的重复精度．轨道通过定位调整装置安装在工件上，其可调整轨道与管道同轴，以满足焊接需要。