一种液压不锈钢管路的管-管对接自动焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种液压不锈钢管路的管

【技术实现步骤摘要】
一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺


[0001]本专利技术涉及管路焊接
，具体为一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺
。

技术介绍

[0002]目前国内的管
‑
管对接自动焊接工艺应用主要集中于航空领域的高精度导管，用于底盘液压管路的经验较少
。
底盘管路主要包括悬架液压系统管路
、
转向液压系统管路
、
发动机管路
、
变速管路
、
制动管路
、
驱动管路等，主要材质为不锈钢，由于不锈钢导热率低，环焊缝焊接时若采用相同的焊接参数，前期不易焊透，后期焊缝温度较高，易产生烧穿，大部分管路自动焊采用分段递减的工艺参数，随着管径减小和壁厚增加，工艺参数调试的难度进一步提升
。
航空类导管的壁厚范围在
[0.6
，
1]mm
，然而，底盘管路壁厚范围在
[2
，
4]mm
之间，管路壁厚较大；管路直径范围在
[6
，
38]mm
，直径变化范围大；因此，底盘管路对焊接过程中热输入控制更为严苛
。
由于壁厚增加，在立
、
仰焊位时由于熔池较重，焊缝成形难度也相应增加，所以在达到相同焊接质量时，底盘液压管路的焊接难度较大
。
[0003]自动焊接设备需要焊缝两侧具有一定长度的直线距离以满足设备可夹持需求，后文称之为可夹持长度
。
在封闭式管焊钳焊接设备中，可夹持长度需要大于等于钨极到焊钳外壁距离；开放式焊接设备对焊缝两侧空间需求更大，需留出焊枪旋转空间
。
为满足底盘各系统装配需求，液压管路形状的多样，焊缝附近钢管常有外形畸变，接头长度也相应变短
。
焊接设备可操作空间狭小，常见开放式焊接设备无法自动焊接，而封闭式管焊钳焊接设备普遍不适用于厚度大于
3mm
管路，需要两种交替使用
。
手工焊对工人技术要求较高，焊接质量不易控制
。
同时多段焊接工艺参数调试方法较为复杂，需多次试焊确认，调试过程对人力
、
物力浪费较大
。
因此，如何获得稳定的焊接质量，控制焊接质量的稳定性是底盘管路生产中主要需要面对的新问题
。
[0004]文献
CN103962684B
公开了一种液压硬管总成自动焊接方法，但其也存在一定的不足，文献中所述的焊接方法自动焊比例
85.6
％，未能全部实现液压管路自动焊
。
由于封闭式焊钳只能焊接壁厚小于
2mm
以下管路，壁厚大于
2mm
管路需要使用封闭式焊钳打底焊后，再使用开放式自动焊接设备填丝焊接，需要使用两种设备进行两次焊接，生产工序复杂
。
同时需要将接头加工到与导管等内径和等外径下才可进行焊接，增加加工工序，未能提供不等径接头对接焊接方案
。
[0005]常规氩弧焊工艺下，钨极中心指向坡口中心，但液压管路焊接时钨极中心位置与正面和背面焊缝成形中心均存在偏离，背面焊缝宽度1毫米到4毫米，当背面焊缝成型位置与坡口中心偏差较大时会造成根部未熔透，为保证背面焊缝熔透，需调整钨极与坡口中心的相对位置
。
对于这种偏差的产生机理暂无统一定论，补偿方法也缺少有效的解决方案
。
[0006]综上所述，现有技术中对于液压管路如何实现全部自动焊问题，如何实现底盘液压管路一道焊接工序下单面焊双面成形和不等径接头对接单面焊双面成形的目标尚缺乏有效的解决方案
。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，具有能够实现任意可夹持长度的管接头和钢管焊接，达到
100
％自动焊接比例的效果
。
本专利技术提供的自动焊接工艺可实现等径或不等管接头和钢管对接单面焊双面成形，达到
QJ2865A
‑
2014《
导管焊接技术条件
》
中
I
级焊缝的效果
。
本专利技术采用的技术方案如下所述：
[0008]一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，步骤包括：
[0009]第一步，将不锈钢导管锯切下料，
[0010]第二步，将导管平口，
[0011]第三步，对平口后的导管用数据液压弯管机弯管成形，
[0012]第四步，清理导管，
[0013]第五步，对导管及焊接管接头采用点焊方式进行定位焊接；采用氩弧焊机，不填丝定位焊接；焊前用工业用丙酮湿巾清理待焊接导管和接头焊口处；
[0014]第六步，将焊钳安装在焊钳支架上，所述的焊钳为封闭式管焊钳，在焊钳支架上安装用于夹紧管路的固定件或直接采用带夹持端的钢制螺纹进气接头装夹在焊钳上；所述固定件选自平夹片或凹面夹片，所述平夹片或凹面夹片分别包括上
、
下两个半圆；所述管路包括管接头和不锈钢导管，所述管接头包括接头本体和管接头螺母；
[0015]第七步，在焊钳内放入钨极间隙规，将钨极落到间隙规中间直径位置后定位钨极
。
[0016]第八步，将管路放入焊钳内，根据管接头的接头本体与导管在尺寸和材料方面的对比结果调整管路的坡口中心与钨极的相对位置，装夹管路，通过调整上半片夹片上紧定螺钉高度夹紧实现管路夹紧
。
[0017]当管路过长时，钢管另一侧放置到钢管托架上
。
[0018]第九步，对管路安装管内保护气的进气装置和出气装置
。
[0019]第十步，根据接头本体直径
、
壁厚使用公式估算均值热输入，由均值热输入计算各段热输入值，设置焊接速度
、
脉冲时间，由公式倒推出峰值
、
基值焊接电流值后，输入焊接程序试焊，再根据焊接结果调整参数，直至焊接质量合格
。
[0020]第十一步，对批量焊接的导管和管接头进行自动焊接
。
[0021]优选的，所述的不锈钢液压管路材质为奥氏体不锈钢，其管路外径范围为6～
38mm
，管路壁厚为2～
4mm
；两侧对接的管路其中一侧为管接头，另一侧为不锈钢导管，管接头的接头本体与导管的外径
、
内径和壁厚尺寸须至少有一种尺寸相同；等径或等外径
、
不等内径时选用平端管接头，管接头外径与导管外径的差值大于等于
1mm
时采用坡口管接头；两侧对接的钢管和管接头外径
、
内径
、
壁厚尺寸须有一种尺寸相同；在壁厚相同时，外径和内径之差不大于...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，步骤包括：第一步，将不锈钢导管锯切下料；第二步，将导管平口；第三步，对平口后的导管进行弯管成形；第四步，清理导管；第五步，将导管及焊接管接头定位焊接：采用氩弧焊机，不填丝定位焊接；第六步，将焊钳安装在焊钳支架上，所述的焊钳为封闭式管焊钳，在焊钳支架上安装用于夹紧管路的固定件或直接采用带夹持端的钢制螺纹进气接头装夹在焊钳上；所述固定件选自平夹片或凹面夹片，所述平夹片或凹面夹片分别包括上
、
下两个半圆；所述管路包括管接头和不锈钢导管，所述管接头包括接头本体和管接头螺母；第七步，在焊钳内放入钨极间隙规，将钨极落到间隙规中间直径位置后定位钨极；第八步，将管路放入焊钳内；根据管接头的接头本体与导管在尺寸和材料方面的对比结果调整管路的坡口中心与钨极的相对位置，装夹管路；第九步，对管路安装管内保护气的进气装置和出气装置；第十步，根据接头本体直径
、
壁厚使用公式估算均值热输入，由均值热输入计算各段热输入值，设置焊接速度
、
脉冲时间，由公式倒推出各段峰值
、
基值焊接电流值后，输入焊接程序试焊，再根据焊接结果调整参数，直至焊接质量合格；第十一步，对批量焊接的导管和管接头进行自动焊接
。2.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，所述的不锈钢导管材质为奥氏体不锈钢，其管路外径范围为6～
38mm
，管路壁厚为2～
4mm
；两侧对接的管路其中一侧为管接头，另一侧为不锈钢导管，管接头的接头本体与导管的外径
、
内径和壁厚尺寸须至少有一种尺寸相同；等径或等外径
、
不等内径时选用平端管接头，管接头外径与导管外径的差值大于等于
1mm
时采用坡口管接头
。3.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，第六步中，所述凹面夹片包括一级缩进凹面夹片和二级缩进凹面夹片，所述一级缩进凹面夹片向夹片本体内缩进到紧定螺栓孔螺纹前0～
0.5mm
，缩进直径大于管接头螺母最大外径；二级缩进凹面夹片将紧定螺栓孔移出夹片外，所述紧定螺栓孔沿径向设置，凹面夹片中心孔内径与管接头或钢管外径相同；当管接头可夹持长度小于钨极到焊钳外壁距离的管路，根据可夹持长度减小程度采用一级缩进凹面夹片或二级缩进凹面夹片；当管接头可夹持长度大于钨极到焊钳外壁距离的管路，选择平夹片，夹片中心孔与管接头和钢管外径相同
。4.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，当钢管可夹持长度小于钨极到焊钳外壁距离时，采用卡板夹具，所述卡板夹具包括两个
U
形卡板，其中一块
U
形卡板为铝合金卡板
、
另一块
U
形卡板为耐高温阻燃尼龙卡板；铝合金卡板与导管和焊钳接触；耐高温阻燃尼龙卡板置于铝合金卡板外，与铝合金卡板交叉；耐高温阻燃尼龙卡板外用绝缘夹夹紧在焊钳上
。5.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，第七步中，所用的钨极间隙规为阶梯型结构的圆柱，中间圆柱用于定位钨极径向位置；
中间直径尺寸通过如下方法确定：中间直径＝两侧直径
+2
×
钨极间隙，两侧直径代表管路的管接头的接头本体外径或导管外径，当管路两侧外径不同时，两侧直径取较大侧的外径；钨极间隙是指钨极尖端到直径较大侧管路外径的径向距离
。6.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，第八步中，根据管接头的接头本体与导管在尺寸和材料方面的对比结果调整钨极与坡口中心的相对位置的方法为：当接头本体与导管壁厚不同时，钨极偏向壁厚大侧，偏移量
(0
，
0.5]
毫米；当壁厚相同时，钨极偏向外径大侧，偏移量
(0
，
0.5]
毫米；等径焊接时，钨极应偏向硅含量高的一侧，以管路硅含量在
0.3
％到
0.4
％为基准，当接头本体硅含量小于
0.3
％时，移动管路使钨极偏向导管
(0
，
0.3]
毫米；当接头本体与导管硅含量均位于
0.3
～
0.4
％范围内时，钨极不偏置；当接头本体硅含量高于
0.4
％时，移动管路使钨极偏向接头本体
(0
，
0.3]
毫米
。7.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于，第九步中，所述管内保护气进气装置采用硅胶塞送气或者钢制螺纹接头送气；在管接头可夹持时采用硅胶塞送气，送气钢管通过快插接头连接至送气软管，将送气钢管插入硅胶塞内，将硅胶塞装入管接头内
。8.
根据权利要求1所述的一种液压不锈钢管路的管
‑
管对接自动焊接工艺，其特征在于：第十步包括如下步骤：
(1)
根据接头本体直径
、
壁厚使用公式估算均值热输入的方法为：记录材料相同条件下的管接头和导管的至少五组不同直径
、
壁厚时焊接合格的焊接参数整理列表，列出直径
、
壁厚
、
均值热输入，以均值热输入为因变量，直径和壁厚为自变量采用线性公式对直径
、
壁厚
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓楠，杨尊熙，邓立国，张云龙，展娜，王玉梅，张莉，常明，纪淑霞，汪超，张光，赵乐鑫，尹克，褚琦，张立涛，李瑞蓉，彭秉洲，
申请(专利权)人：泰安航天特种车有限公司，
类型：发明
国别省市：