螺旋管焊縫(féng)自動跟蹤係統主要由傳感器 、機械執行機構 、 主控製櫃 、 操作控製器和視頻顯示終端 、 手控盒等部件組成 .
傳感器部件主要由激(jī)光傳感器組成,是整(zhěng)個係統中最重要的器件(jiàn)。傳感器內裝有一個(gè)3B激光發射器和一個高分辨率CCD微型(xíng)攝像機,該攝像(xiàng)機用來采集鋼管焊縫(féng)表麵的激光條紋。攝像(xiàng)機的鏡頭前麵裝(zhuāng)有一個濾光片,隻(zhī)允許激光通過,其他(tā)光線(如弧光等)不能(néng)通過。
機械執行機構主要包(bāo)括伺服(fú)電機(jī)、電動滑架及機械連接部件。工作時電機接受電機控(kòng)製器的指令,帶動滑架及焊(hàn)槍移動,滑架上裝有限位開關,防止滑架超越極限位置。
主控製櫃包括PC機、PLC(可編程控製器)、伺服電機控製器、24V直流電源、係統隔離器、櫃(guì)內空調、KVM擴展模塊。PLC為美國Rockwell公司生產(chǎn),型號為ompactLogixL35E。
操作(zuò)控製器和視頻顯示終端操作控製器是一個觸摸屏顯示器,允許(xǔ)操作者控製係統和設置參數。視頻顯示終端是一個高清晰彩色顯示器,用以觀(guān)察焊縫的實際情況。
手控盒上包括急停按鈕、激光器開關、自動/手動開關、上下/左右微調按鈕和指示器、手動操作手柄。打開激光器,按下觸摸屏上的“跟蹤”鍵,當開(kāi)關處於“自動”位置時,係統進入(rù)自動跟蹤狀態,此時手動操作手柄被禁止,隻能用上下/左右按(àn)鈕來微量調整焊槍偏移。當開關處於“手(shǒu)動(dòng)”位(wèi)置時(shí),自動跟蹤被禁止,操作者隻能用“手動操作手柄”來調整焊槍偏移。
螺旋鋼(gāng)管(guǎn)焊接區易產生(shēng)的缺陷有(yǒu)氣孔、熱裂紋、和咬邊等。
螺(luó)旋鋼管焊縫氣孔不僅影響管道(dào)焊(hàn)縫致密(mì)性,造成管道泄漏,而且會成為腐蝕的(de)誘發點,嚴重降低焊縫強度和韌性。焊縫產生氣孔(kǒng)的因素有:焊劑(jì)中的水分、汙物、氧化皮和鐵屑(xiè),焊接的成份及覆蓋厚(hòu)度,鋼板的表麵質量以及鋼板邊(biān)板處理,焊接工藝及鋼(gāng)管成型工藝等。焊劑成有適量的CaF2和SiO2時,會(huì)反應吸收大量的H2,生成(chéng)穩定性很高且不溶於液態金(jīn)屬的HF,從而可以防止氫氣孔的形成。
氣泡(pào)。氣泡多發(fā)生(shēng)在焊道中央,其主要原因是氫氣依(yī)舊(jiù)以氣泡的形式隱(yǐn)藏在焊縫金屬內部,所以,消除這種缺陷(xiàn)的措施是首先必須清除焊絲和焊縫的鏽、油、水分及濕氣等物質,其次是必須很(hěn)好地烘幹焊劑除去濕氣。此外,加大電流、降低焊接速度、減慢熔化金屬的凝固速度也是很有效的(de)。
焊劑的堆積厚度一(yī)般為25-45mm,焊劑顆粒度(dù)大、密度小(xiǎo)時堆積厚度取最大值,反之取最小值;大電流、低焊速堆積厚度取最大(dà)值,反之(zhī)取最小值,此外,夏天或空氣濕度大時,回收的焊劑應烘幹後再(zài)使用。硫裂(硫引起的裂紋)。焊接硫偏析帶很強的(de)板材(特別是軟沸騰鋼)時硫偏析帶中的硫化物進(jìn)入焊縫金屬而產生的裂紋。其原因是在硫偏析帶中含有低熔點的硫化鐵和鋼(gāng)中存在氫氣。所以,為防止這情況產生,使用含(hán)硫偏析(xī)帶少的半鎮靜(jìng)鋼或鎮靜鋼還明(míng)效的。其次(cì),焊縫表麵和焊劑的清潔與幹燥也是很必要的。鋼板表麵處(chù)理。為避免開卷矯平脫落的(de)氧化鐵皮等雜物進入成型工序,應設置板麵清掃裝置。熱裂紋。在埋弧(hú)焊接中,焊道(dào)內可產(chǎn)生熱裂紋,特別是在(zài)起弧和熄弧弧坑處容易發生裂紋。為消(xiāo)除這種裂紋,通常在起弧和熄弧處裝有墊板,並在板卷對焊接(jiē)結束時,可將螺旋鋼管逆轉而將焊進疊焊。熱裂紋在焊縫應力很大的時候,或者焊縫金屬內的si很高的時候最容易產生。
鋼板板邊處(chù)理。鋼板板(bǎn)邊應設置鐵鏽和毛刺清除裝置,以減(jiǎn)少產生(shēng)氣孔的可能。清除裝置的位置最(zuì)好安(ān)裝在銑邊機和圓盤剪後,裝(zhuāng)置的結構是一邊2個(gè)上下位置可調整間(jiān)隙的(de)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屬中殘存一部分焊渣。
焊縫形貌(mào)。焊縫的成型(xíng)係數(shù)過(guò)小,焊縫的形狀窄而深,氣體和夾雜物不容易浮出,易形成氣孔(kǒng)和夾渣。一般焊縫成型係數控製在1.3-1.5,厚壁螺旋鋼管取最大值,薄壁取最小(xiǎo)值。焊透度不佳。內外焊縫(féng)金屬重疊度不夠(gòu),有時未焊透。這種情況叫做焊透度不足。減小次級磁場。為了減少磁偏吹的影響,應使工件上焊接電纜的連接位置僅可能遠離焊接終(zhōng)端,避(bì)免(miǎn)部分焊接電纜在工件上產生次級(jí)磁場(chǎng)。咬(yǎo)邊。咬邊是沿著焊縫中心線在焊縫邊(biān)部出現V形溝槽。咬邊是在焊速、電流、電(diàn)壓(yā)等條件不(bú)適當的情況下產生的。其中焊接速度太高要比電流不(bú)適合更容易引起咬邊(biān)缺陷。
工(gōng)藝方麵。應適當(dāng)降低焊接速度或增大電流,從而(ér)延遲焊縫熔池金屬的結晶速度,以便於氣體逸出,同時,如果帶鋼遞送位(wèi)置不穩定(dìng),應及(jí)時進行調整,杜絕通過頻繁微調前橋或後橋(qiáo)維持成型,造成氣體逸出困難。