【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多层焊接，具体涉及一种高效打底填充焊接设备及其焊接工艺。
技术介绍
1、钨极惰性气体保护焊英文简称tig焊。它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法，现有的多层焊接技术中，往往会使用tig焊技术，圆形工件的环缝在旋转焊接过程中，进行多层焊接时，往往需要进行打底、填充、封盖等焊接过程，而这些步骤往往是在不同焊接地点完成的，期间需要进行圆形工件进行反复拆卸，浪费大量时间，严重影响焊接的效率，为此，有必要设计一种能够实现高效打底和填充的焊接设备。
技术实现思路
1、为了解决现有多层焊接技术存在焊接效率低的问题，本方案提供了一种高效打底填充焊接设备及其焊接工艺。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种高效打底填充焊接设备，包括轨道支撑机构、驱转机构、焊枪校位机构、打底焊枪、填充焊枪和预热机构；
4、所述轨道支撑机构用于圆形工件的横卧放置；驱转机构设置于轨道支撑机构的外侧并用于控制圆形工件的旋转，以便于圆形工件上的环缝的焊接；在环缝顶点的相对两侧分别设置有打底工位和填充工位；打底工位和填充工位沿圆形工件的旋转方向先后设置；
5、所述打底焊枪设置于打底工位处，所述填充焊枪设置于填充工位处；打底焊枪和填充焊枪连接在分别的焊枪校位机构上，打底焊枪和填充焊枪的钨极能够在焊枪校位机构的控制下沿环缝的垂直方向摆动；
6、所述焊枪校位机构包括焊枪夹座、扭簧、前支座、横臂、后支座、第
7、所述预热机构包括弧形预热座，在打底焊枪和填充焊枪沿圆形工件的旋转方向的前侧均设置有弧形预热座；所述弧形预热座的内弧侧设置有电加热器，并在其罩合于环缝外环侧时对环缝处进行加热。
8、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：在两个弧形预热座沿圆形工件的旋转方向的后侧均设置有进丝缺口，所述进丝缺口位于环缝的正外侧，在进丝缺口处设置有导丝轮，焊丝能够经过导丝轮导入到环缝的坡口内，并沿坡口递送至打底焊枪或填充焊枪的钨极处。
9、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：在打底工位处还设置有内摄像头和内喷气组件，内摄像头和内喷气组件由内伸入机构伸入至圆形工件的内侧，所述内摄像头和内喷气组件均对准环缝的焊接部位且分别用于热成像采集和惰性气体喷出。
10、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：所述内伸入机构包括内伸平移座、内伸柱、内伸升降座、内伸横臂、回转座和摆伸臂；内伸平移座可移动的设置于地面处，内伸柱竖直连接在内伸平移座上；内伸升降座滑动连接于内伸柱上；内伸横臂水平设置且其一端与内伸升降座固定连接、另一端与回转座转动连接，该回转座能够在竖向平面内旋转；摆伸臂包括三角形气囊、上气管、下气管和软套管；所述软套管的一端与回转台相连、另一端连接内摄像头和内喷气组件；在软套管内设置有若干三角形气囊；相邻两个三角形气囊的斜边相互贴合、底边分别贴合软套管的上管壁和下管壁，且相邻三角形气囊分别与上气管和下气管连接，以控制相间的三角形气囊充气，使摆伸臂向上或向下摆动。
11、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：所述内喷气组件包括喷气电机、喷气座和喷气头；所述喷气电机固定于摆伸臂的另一端，喷气座呈l形并安装在喷气电机的转轴上，所述喷气头安装在喷气座上并随喷气座进行左右偏转，该喷气头连通惰性气源，以喷出惰性气体。
12、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：在高效打底填充焊接设备安装位置的地面上设置有基座，在基座上设置有相互平行的第一轨道、第二轨道和第三轨道；轨道支撑机构可移动的设置于第二轨道上，在第一轨道和第三轨道上分别设置有焊枪定位架；两个焊枪校位机构分别设置在两个焊枪定位架上。
13、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：所述轨道支撑机构包括弧形托架、托柱、车体、行走电机、车轮和第二齿条；所述弧形托架的内弧车设置有若干托轮并通过托柱可拆卸的连接于车体的上方，车轮设置于车体的底部并与第二轨道滚动配合；第二齿条设置于两个第二轨道之间，所述行走电机固定在车体的底部且其转轴上连接的齿轮与第二齿条啮合；在第二轨道的外侧设置有定位液压缸，所述定位液压缸设置于基座上并用于顶起车体，以实现车体的定位。
14、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：在第二轨道的相对两侧分别设置有一个驱转机构，所述驱转机构包括驱转液压缸、驱转座、驱转臂、驱转电机和驱转轮；驱转座固定于基座上，所述驱转臂的一端与驱转座转动连接、另一端与驱转轮转动连接，所述驱转液压缸的两端分别与驱转臂和基座转动连接，以控制驱转轮靠近或远离圆形工件。
15、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：在第一轨道和第二轨道上均设置有一个焊枪定位架，所述焊枪定位架包括移动座、水平滑动电机、水平滑座、升降座、定位立柱和水平臂；所述移动座可滑动的设置于第一轨道或第二轨道上；定位立柱竖立于移动座上，在升降座上固定连接有水平臂，水平滑座滑动连接于水平臂的下侧并用于第二气缸的安装。
16、作为上述高效打底填充焊接设备的补充设计：其焊接工艺包括以下步骤：
17、步骤s1：将圆形工件的横卧放置轨道支撑机构上，并使顺时针或逆时针旋转；
18、步骤s2：沿圆形工件的旋转方向，利用弧形预热座对打底工位和填充工位的前侧进行预热；
19、步骤s3：将打底焊枪的钨极和填充焊枪的钨极均伸入到同一环缝内，对该环缝进行先进行打底焊接，后进行填充焊接。
20、本专利技术的有益效果为：
21、1.本方案在圆形工件同一环缝的外侧，先后设置打底焊枪和填充焊枪，不仅能够焊底氧化后而影响填充焊接质量，还能够利用打底焊接的余热对填充焊接进行预热；
22、2.本方案中的预热机构不仅能够对圆形工件的环缝进行预热，同时也能够对焊丝进行预热，同时通过导丝轮，能够将焊丝压紧到焊缝的坡口内，从而能够利用坡口对焊丝进行限位，从而避免焊丝的端部发生晃动而影响焊接的质量；
23、3.本方案中的设置的内喷气之间能够向打底焊接的焊点喷出惰性气体，从而隔绝空气，防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响；同时，所设置的内摄像头进行红外图像采集，从而判断焊枪头的焊接点位，实现焊接点位的跟踪。
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1.一种高效打底填充焊接设备，其特征在于：包括轨道支撑机构(3)、驱转机构(4)、焊枪校位机构(7)、打底焊枪(8)、填充焊枪(9)和预热机构(5)；
2.根据权利要求1所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在两个弧形预热座(52)沿圆形工件(1)的旋转方向的后侧均设置有进丝缺口(521)，所述进丝缺口(521)位于环缝(101)的正外侧，在进丝缺口(521)处设置有导丝轮(522)，焊丝(10)能够经过导丝轮(522)导入到环缝(101)的坡口内，并沿坡口递送至打底焊枪(8)或填充焊枪(9)的钨极处。
3.根据权利要求1或2所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在打底工位处还设置有内摄像头(11)和内喷气组件(12)，内摄像头(11)和内喷气组件(12)由内伸入机构(13)伸入至圆形工件(1)的内侧，所述内摄像头(11)和内喷气组件(12)均对准环缝(101)的焊接部位且分别用于热成像采集和惰性气体喷出。
4.根据权利要求3所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：所述内伸入机构(13)包括内伸平移座(131)、内伸柱(132)、内伸升降座
5.根据权利要求4所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：所述内喷气组件(12)包括喷气电机(121)、喷气座(122)和喷气头(123)；所述喷气电机(121)固定于摆伸臂(136)的另一端，喷气座(122)呈L形并安装在喷气电机(121)的转轴上，所述喷气头(123)安装在喷气座(122)上并随喷气座(122)进行左右偏转，该喷气头(123)连通惰性气源，以喷出惰性气体。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在高效打底填充焊接设备安装位置的地面上设置有基座(2)，在基座(2)上设置有相互平行的第一轨道(21)、第二轨道(22)和第三轨道(23)；轨道支撑机构(3)可移动的设置于第二轨道(22)上，在第一轨道(21)和第三轨道(23)上分别设置有焊枪定位架(6)；两个焊枪校位机构(7)分别设置在两个焊枪定位架(6)上。
7.根据权利要求6所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：所述轨道支撑机构(3)包括弧形托架(31)、托柱(32)、车体(33)、行走电机(34)、车轮(35)和第二齿条(36)；所述弧形托架(31)的内弧车设置有若干托轮并通过托柱(32)可拆卸的连接于车体(33)的上方，车轮(35)设置于车体(33)的底部并与第二轨道(22)滚动配合；第二齿条(36)设置于两个第二轨道(22)之间，所述行走电机(34)固定在车体(33)的底部且其转轴上连接的齿轮与第二齿条(36)啮合；在第二轨道(22)的外侧设置有定位液压缸(24)，所述定位液压缸(24)设置于基座(2)上并用于顶起车体(33)，以实现车体(33)的定位。
8.根据权利要求7所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在第二轨道(22)的相对两侧分别设置有一个驱转机构(4)，所述驱转机构(4)包括驱转液压缸(41)、驱转座(42)、驱转臂(43)、驱转电机(44)和驱转轮(45)；驱转座(42)固定于基座(2)上，所述驱转臂(43)的一端与驱转座(42)转动连接、另一端与驱转轮(45)转动连接，所述驱转液压缸(41)的两端分别与驱转臂(43)和基座(2)转动连接，以控制驱转轮(45)靠近或远离圆形工件(1)。
9.根据权利要求6所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在第一轨道(21)和第二轨道(22)上均设置有一个焊枪定位架(6)，所述焊枪定位架(6)包括移动座(61)、水平滑动电机(62)、水平滑座(63)、升降座(64)、定位立柱(66)和水平臂(6...
【技术特征摘要】
1.一种高效打底填充焊接设备，其特征在于：包括轨道支撑机构(3)、驱转机构(4)、焊枪校位机构(7)、打底焊枪(8)、填充焊枪(9)和预热机构(5)；
2.根据权利要求1所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在两个弧形预热座(52)沿圆形工件(1)的旋转方向的后侧均设置有进丝缺口(521)，所述进丝缺口(521)位于环缝(101)的正外侧，在进丝缺口(521)处设置有导丝轮(522)，焊丝(10)能够经过导丝轮(522)导入到环缝(101)的坡口内，并沿坡口递送至打底焊枪(8)或填充焊枪(9)的钨极处。
3.根据权利要求1或2所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：在打底工位处还设置有内摄像头(11)和内喷气组件(12)，内摄像头(11)和内喷气组件(12)由内伸入机构(13)伸入至圆形工件(1)的内侧，所述内摄像头(11)和内喷气组件(12)均对准环缝(101)的焊接部位且分别用于热成像采集和惰性气体喷出。
4.根据权利要求3所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：所述内伸入机构(13)包括内伸平移座(131)、内伸柱(132)、内伸升降座(133)、内伸横臂(134)、回转座(135)和摆伸臂(136)；内伸平移座(131)可移动的设置于地面处，内伸柱(132)竖直连接在内伸平移座(131)上；内伸升降座(133)滑动连接于内伸柱(132)上；内伸横臂(134)水平设置且其一端与内伸升降座(133)固定连接、另一端与回转座(135)转动连接，该回转座(135)能够在竖向平面内旋转；摆伸臂(136)包括三角形气囊(1361)、上气管(1362)、下气管(1363)和软套管(1364)；所述软套管(1364)的一端与回转台相连、另一端连接内摄像头(11)和内喷气组件(12)；在软套管(1364)内设置有若干三角形气囊(1361)；相邻两个三角形气囊(1361)的斜边相互贴合、底边分别贴合软套管(1364)的上管壁和下管壁，且相邻三角形气囊(1361)分别与上气管(1362)和下气管(1363)连接，以控制相间的三角形气囊(1361)充气，使摆伸臂(136)向上或向下摆动。
5.根据权利要求4所述的高效打底填充焊接设备，其特征在于：所述内喷气组件(12)包括喷气电机(121)、喷气座(122)和喷气头(123)；所述喷气电机(121)固定于摆伸臂(136)的另一端，喷气座(122)呈l形并安装在喷气电机(121)的转轴上，所述喷气头(123)安装在喷气座(122)上并随喷气座(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，张起山，杨海城，王忠亮，刘洁聪，
申请(专利权)人：广东福维德焊接技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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