螺旋管(guǎn)焊縫自動跟蹤係統主要由傳感器(qì) 、機(jī)械執行機構 、 主控製櫃 、 操作控製器和視頻顯示終端 、 手控盒等部件組成(chéng) .
傳感(gǎn)器部件主要由激光傳感器組成,是(shì)整個係統中最重要的器件。傳感器內裝(zhuāng)有一(yī)個3B激光發(fā)射器和(hé)一個高(gāo)分(fèn)辨率CCD微型攝像機,該攝像機用來采集鋼管焊縫表麵的激光條紋。攝像機的鏡頭前麵裝有一個濾光片,隻允許激光(guāng)通過,其他光線(如弧光等)不能通過。
機械執行機構主要包括伺(sì)服電(diàn)機、電動滑架及機械(xiè)連接部件。工作時電機(jī)接受電機控製(zhì)器的指令,帶動(dòng)滑架(jià)及焊槍移動,滑架上裝有限位開關(guān),防(fáng)止滑(huá)架超越極限位置。
主控製櫃包括PC機、PLC(可(kě)編程控製器)、伺服電機控製(zhì)器、24V直(zhí)流電源(yuán)、係統隔離器、櫃內空調、KVM擴展模塊。PLC為美國(guó)Rockwell公司生產,型號為ompactLogixL35E。
操作控製(zhì)器和視頻顯示終端(duān)操作控製器是一個觸摸屏顯示(shì)器,允許(xǔ)操作者控製(zhì)係統(tǒng)和設置參數。視頻顯示終端是一(yī)個(gè)高清晰彩色顯示器,用以觀察(chá)焊(hàn)縫的實際情況。
手控盒上包括急停按鈕(niǔ)、激光器開關、自動/手動開關、上(shàng)下/左右微(wēi)調按鈕和指示器、手動操作手(shǒu)柄。打(dǎ)開激光器,按下觸摸屏上的“跟蹤”鍵(jiàn),當開關處於“自動”位置時,係統進入自動(dòng)跟蹤狀態,此時手(shǒu)動(dòng)操作手柄被禁止,隻能用(yòng)上下/左右按鈕來微量調整焊(hàn)槍偏(piān)移。當開關處於(yú)“手(shǒu)動”位置時,自動(dòng)跟蹤被禁止(zhǐ),操作者隻能(néng)用“手動操作手柄”來調整焊槍偏移(yí)。
螺旋鋼管焊接區(qū)易產生的缺陷有氣孔、熱裂(liè)紋、和咬邊等。
螺旋鋼管焊縫氣孔不(bú)僅影響管道焊縫(féng)致密性,造成管道泄漏,而且會成為腐(fǔ)蝕的誘發點,嚴重降低焊縫(féng)強度和韌性。焊縫產(chǎn)生氣孔的因素有:焊劑(jì)中的水分、汙物(wù)、氧化(huà)皮和鐵屑,焊接的成份及覆蓋厚度,鋼板的(de)表麵(miàn)質量以及鋼板邊板處理,焊接工藝及(jí)鋼管成型工藝等。焊劑成有(yǒu)適量的(de)CaF2和SiO2時,會反(fǎn)應吸收大量的H2,生成穩定性很高且不溶於液態金屬的HF,從而可以防止氫氣孔的形(xíng)成。
氣泡(pào)。氣泡多發生在焊道中央,其主(zhǔ)要原因是氫氣依舊以氣泡的形式隱藏在焊縫金屬內部,所以,消除這種缺陷的措施是(shì)首先必(bì)須清除焊(hàn)絲和焊縫的鏽(xiù)、油、水分及濕氣等物質,其次(cì)是必須很好地烘幹焊劑除去濕氣。此外,加大電流、降低焊接速度、減慢熔(róng)化(huà)金屬的凝(níng)固速度也是很有效的。
焊劑的堆積厚度(dù)一般為25-45mm,焊劑顆粒度大、密度小時堆積厚度(dù)取(qǔ)最大(dà)值,反之取最小(xiǎo)值;大電流(liú)、低焊速堆積厚度取最大值,反之取最小值,此外(wài),夏天或空(kōng)氣濕(shī)度大時,回收的焊劑應(yīng)烘幹後再使用。硫裂(硫引起的裂紋)。焊接硫偏析帶很強的板材(特別(bié)是軟沸騰鋼)時硫偏析(xī)帶中的硫化物進入焊縫金屬而產生的裂紋。其原(yuán)因是在硫偏析帶中含有低(dī)熔點(diǎn)的硫化鐵和鋼中存在氫氣。所以,為防止這情況產生,使用含硫偏析帶少的半鎮靜鋼或鎮靜鋼還明效的。其次,焊縫表麵和焊(hàn)劑的清潔與幹燥也(yě)是很必要的。鋼板表(biǎo)麵(miàn)處理。為避(bì)免開卷矯平脫落的氧(yǎng)化鐵皮等雜物(wù)進入成型工序,應設置板麵清掃裝置。熱裂紋。在埋弧焊接中,焊道內可產生熱裂紋,特別是在起弧和熄弧(hú)弧坑處容易發生裂紋。為消除這種裂紋,通常在起弧和熄弧處裝(zhuāng)有墊板,並在板卷對焊接結束時,可將(jiāng)螺旋鋼管逆轉而(ér)將焊進疊焊。熱裂紋在焊縫(féng)應力很大的時候,或者焊縫金屬內的si很高的時(shí)候最容易產生。
鋼板板邊處理。鋼(gāng)板板邊應設置鐵鏽和毛刺清除裝(zhuāng)置,以減(jiǎn)少產生氣孔的可能。清除裝置的位(wèi)置最好安(ān)裝在銑邊機和圓盤剪後,裝置的結構是(shì)一邊2個上下位置(zhì)可調整間隙的主動鋼絲輪,上下壓緊板邊。焊渣的卷入。卷入焊渣就是在焊縫金(jīn)屬中殘(cán)存一部分焊渣。
焊縫形貌。焊縫的成型係(xì)數(shù)過小,焊縫的形狀窄而(ér)深(shēn),氣體和(hé)夾雜物不容(róng)易(yì)浮(fú)出,易形成氣孔和夾渣。一般焊縫成(chéng)型係數控製在1.3-1.5,厚壁螺旋鋼管取最大值,薄壁取最小值。焊透(tòu)度不佳。內外焊縫金屬重疊(dié)度不夠,有時(shí)未焊透。這種情況叫做焊透度(dù)不足。減(jiǎn)小次級磁(cí)場。為了減少(shǎo)磁偏吹的影響(xiǎng),應使(shǐ)工件上焊接電纜的連(lián)接位(wèi)置(zhì)僅可(kě)能遠離(lí)焊接(jiē)終(zhōng)端,避免部分焊接(jiē)電纜在工件上產生(shēng)次級磁場。咬邊。咬邊是沿著(zhe)焊縫中心線在焊縫邊部出現V形溝槽。咬邊是在焊速、電流(liú)、電壓等條件不適當的情況下產生的。其中焊接速度太(tài)高要比電流不適合更容易引起咬邊缺陷。
工藝方麵。應適當(dāng)降低焊接速度或增大電流,從而延遲焊縫熔(róng)池金屬的結晶速度,以便(biàn)於(yú)氣體逸出,同時,如果帶(dài)鋼遞送位(wèi)置不(bú)穩定,應及時進行調整,杜絕通過頻繁微調前橋或後(hòu)橋維持成型,造成氣(qì)體逸出困難。