移动升降式二氧化碳多功能管焊机的应用与分析

杨丽丽　舒宁华　胡林锋　刘超　王勇建

摘 要：近年来我国随着海洋石油工业及船舶制造业的蓬勃发展，二氧化碳管焊机在各造船基地、海洋工程制造基地等大管径焊接领域得到了广泛的应用，而对于现在市面上销售的二氧化碳管焊机都是固定焊接场所和区域受限性和局域性较大，因此海洋石油工程（青岛）有限公司自主研发一种可移动升降式二氧化碳管焊机。文章论述了移动升降式二氧化碳管焊机的应用说明及效益性分析。

关键词：焊接；升降；二氧化碳；移动

1 概述

一种可移动自动升降式的二氧化碳自动管焊机，该设备整体构造在移动升降推车上下移动的两个叉爪上方焊接一块底板推车托盘，将调流器、焊箱开关、送丝机、手动控制盒、摆动器控制箱、电动十字滑板以摆动器七部分固定在底板上方。依据管径大小合理调控移动升降推车，通过手动控制盒调节电动十字滑板上、下、左、右的距离，然后再通过摆动器控制箱调节摆动器摆动的频率和二氧焊枪焊道的宽度。最后通过调流器调节好焊接参数启动送丝机开始送丝，由滚轮架带动管件即可实现环焊缝自动式焊接。

2 焊机的用途及特点

2.1 用途

该设备主要用于管径8-60英寸范围内管线与管线焊接、管线与管件焊接（包括法兰、三通、弯头、大小头）。

2.2 特点

工艺满足二氧化碳焊接，预留焊接摆动器连接和控制接口，设备与工件接触元件均由非碳钢材料加工，适应碳钢、不锈钢、合金钢等材料的焊接作业，配置松下送丝机构及执行机构，提供液压升降平台，可根据管线规格调整平台高度，便于操作者对焊接过程进行监控。焊机组件均采用电动/液压控制，操作盒安装在液压升降平台，便于操作者实时控制。焊接机头安装在步进电机驱动的十字滑板上，在焊接过程中可进行轴向微量调整，并实现多层多道焊接提枪需要。焊机以松下可编程序控制器为核心组成自动焊接控制系统。可实现自动手动两种控制方式。

3 焊机的主要技术参数

3.1 可移动升降小车

可移动升降小车是一种具有装卸和短距离运输货物功能的两用半电动叉车，适用于车间、仓库、平台建造现场。该小车具有升降平稳、省力、转动灵活、操作方便等特点，可以减轻劳动强度，提高生产效率。

3.2 摆动器

为了焊接工艺对焊缝宽度控制的要求，提高焊缝层间及表面的焊接质量，减少焊接缺陷的产生，增强自动焊设备对不同焊件厚度及焊接质量要求的使用能力，提高自动焊接设备的自动化程度，设备应用了直线式焊接摆动控制系统。此系统由高质量的微控制器通过电机驱动摆动滑板来快速、精确的控制焊枪运动。由于摆动速度和幅度随时可调，很容易实现不同焊缝宽度与摆动速度的要求，大大减少焊工的劳动强度，保证焊接质量和提高焊接效率。

4 焊机具體实施情况

可移动自动升降式二氧化碳管焊机，该设备整体构造在移动升降推车上下移动的两个叉爪上方焊接一块底板作为推车托盘，将调流器、焊箱开关、送丝机、手动控制盒、摆动器控制箱、电动十字滑板以及摆动器七部分固定在底板上方。依据管径大小合理调控移动升降推车，通过手动控制盒调节电动十字滑板上、下、左、右的距离，然后再通过摆动器控制箱调节摆动器摆动的频率和二氧焊枪焊道的宽度，最后通过调流器调节好焊接参数启动送丝机开始送丝，由滚轮架带动管件即可实现环焊缝自动式焊接。

5 现有技术与原始焊机的对比分析

现有技术二氧化碳自动焊机受空间和地点的限制实现不了大管径管线的焊接，所以只能采用人工焊接。如果焊接42寸大管径管子按2个焊工焊接计算需要64小时完成，需要氩气640升。而我们发明的这台移动升降式二氧化碳多功能管焊机只需4小时80升氩气就能焊接完成，节约了工时60小时，氩气500升，一年节约资金160余万。

此种新型焊接设备确保了人工短时间内无法焊接完30英寸以上大口径管件，通过移动式操作，缩小了焊接操作空间，扩大了作业范围。可以焊接管件不同位置的焊口，如直口、三通、弯头等接头形式。设备来回移动灵活，极大地降低了员工的焊接劳动强度和操作难度。确保了焊接质量，将为后续各项工作提供了极大便利，为工程施工节约了各种能源与资源打下良好基础。

6 结束语

移动升降式二氧化碳管焊机整体构造在小推车上下移动的两个叉爪上方焊接一块底板，将摆动器控制箱，电动十字滑板以及二氧化碳机头三部分固定在底板上方，手动控制盒。依据管径大小合理调控移动升降小推车，通过电动十字滑板调节好二氧焊枪，设定好摆动器控制箱的频率参数以及长短距离，调节好焊接参数，通过手动控制盒，由滚轮架带动管件即可实现环焊缝自动式焊接。具有移动灵活、轻巧，操作简单，实用性强等特点。该设备所焊接的管件外观整洁、光滑、美观，焊接合格率高，节约成本与焊材，满足项目长时间内的生产需求等优点。

参考文献

[1]陈伯蠡.焊接工程缺欠分析与对策（2版）[M].机械工业出版社，2005，10：60-62.

[2]崔忠圻.金属学与热处理[M].机械工业出版社，2002，4：125-127.

作者简介：杨丽丽（1982，8-），女，毕业时间：2006.06，毕业院校：黑龙江八一农垦大学，专业：食品科学与工程，工程师。