【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅炉焊接，具体涉及一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法。
技术介绍
1、集箱是锅炉的重要承压部件之一，长度通常在数米到十余米不等，其筒身上布置有大量的与受热面和连接管相焊的管接头（又称管座），管接头与集箱筒身采用坡口焊接的方式连接，其材质为碳钢、低合金和高合金耐热钢，外径为φ28mm～φ355.6mm，壁厚为4～80mm。其特点是管接头材质种类和规格多，外径范围宽，壁厚大，管接头沿轴向和环向成排布置在集箱筒身上。对于集箱上外径为φ100mm～φ355.6mm的管接头（通常称为大管接头，如说明书附图1所示），由于其壁厚通常超过20mm，焊道数量多，焊缝马鞍落差大，肩部到腹部的焊缝横截面剧烈变化，焊接填充量极不均匀，加之腹部通常需要横焊，焊缝成形控制要求高，施焊及焊接质量的保证难度很大。目前仍大量采用手工焊或半自动的焊接操作方式，自动化程度低，劳动强度大，施焊环境差，焊接质量的好坏完全依赖于焊工的操作技能。
2、目前行业内自动化程度较高的集箱管接头焊接设备和方法主要包括半自动机械焊和机器人自动焊两类，采用的焊接工艺有埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气保焊三种。例如公开号为cn111014905a的专利技术专利公开了一种用于集箱密排管接头的机械焊接方法的专利技术专利，采用简易工装把工件固定后，人工进行焊枪位置的调整再利用数控设备实施机械化焊接。但其自动化程序较低，每个管接头均需要机械+人工手动定位，操作繁琐，不能多工位连续作业。
3、又例如公开号为cn103111730a的专利技术专利公开
4、再例如公开号为cn111872524a的专利技术专利公开了一种变截面坡口集箱管座自动焊接方法的专利技术专利，先把待焊的变截面坡口离散化为多个二维横截面，然后采用软件算法来规划每个横截面的焊道排布，再根据焊道排布自动推理出与之匹配的焊接电流、焊接速度和焊枪角度，最后把所有横截面的规划结果输出为机器人自动焊接程序。该方法的每层每道均要焊接整圈360度，通过转圈过程中连续变参数、变速度、变姿态来解决变截面焊接问题，但对于小筒径比大管接头，腹部与肩部的填充量之比往往高达180%-220%，超出了焊接工艺允许的调整范围，焊接质量难以保证。
技术实现思路
1、为解决现有集箱大管接头焊接方法操作繁琐、对设备要求高、经济性差、适用范围窄、焊接大管接头可行性差等问题，本专利技术提供一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，主要焊接方法包括以下步骤：
4、步骤a.将大管接头设计并加工为v形等角度坡口；
5、步骤b.使用支撑架将集箱支承固定，使集箱筒身上的待焊管孔朝上；
6、步骤c.人工将大管接头与集箱筒身上的待焊管孔组对，使用焊条点焊固定后，采用手工焊完成第一层打底焊接；
7、步骤d.使用视觉传感设备对已组对的大管接头和集箱进行识别定位，在大管接头轴线与集箱轴线的交点处建立坐标系；
8、步骤e.使用自动焊接设备基于步骤d的坐标基准，通过示教编程、离线编程或自主编程的方式，以特定的焊接顺序创建多层多道焊接程序；
9、步骤f.执行步骤e）中的焊接作业程序，对已组对的大管接头逐道进行多层多道自动焊接；
10、步骤g.大管接头焊接完成后，使自动焊接设备移至下一个工位，重复步骤d重新扫描定位、步骤f直接执行步骤e中先前编写的焊接程序，进行下一个大管接头的自动焊接。
11、在本专利技术中，所述特定的焊接顺序为：从坡口根部向坡口外侧逐层焊接，对于每一层焊缝，在马鞍线的最低处焊接第一道，然后自下而上逐道进行焊接。
12、进一步地，在焊接时，当腹部和肩部的坡口开口宽度相差10mm以上，从开口较大的腹部最低处开始先进行小段焊接而不焊接到肩部；当腹部和肩部剩余的坡口开口宽度相差在10mm以内，该层焊缝的剩余道次实施360度整圈焊接。
13、在本专利技术中，所述自动焊接设备为工业机器人或自动焊接专机，并且设备通常具有至少6个自由度。
14、在本专利技术中，所述用于支撑固定集箱的支撑架通常为滚轮架。
15、在本专利技术中，所述第一层打底焊的厚度通常为3-4mm。
16、在本专利技术中，自动焊接设备多层多道焊接时，焊接工艺方法可以是熔化极气体保护焊或钨极氩弧焊。
17、本专利技术的有益效果：
18、1、本专利技术采用整圈焊接和小段焊接结合的特殊焊接顺序，较好地避免了非平焊位置下焊缝成形不良的问题，焊接过程中工件不需变位联动，不仅节约了设备成本，而且为多工位并行高效作业提供了前提条件。
19、2、本专利技术采用视觉扫描定位建立坐标基准，同种规格的焊接程序只需编程一次，即可多工位适用，自动化程度高。
20、3、本专利技术采用等角度坡口设计，对加工设备的要求低，经济性好，适用范围广，特别适用于小筒径比规格等不能加工为等截面坡口的集箱大管接头。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，所述特定的焊接顺序为：从坡口根部向坡口外侧逐层焊接，对于每一层焊缝，在马鞍线的最低处焊接第一道，然后自下而上逐道进行焊接。
3.根据权利要求1或2所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，在焊接时，当腹部和肩部的坡口开口宽度差异过大时，从开口较大的腹部最低处开始先进行小段焊接而不焊接到肩部；当腹部和肩部剩余的坡口开口宽度相近时，该层焊缝的剩余道次才实施360度整圈焊接。
4.根据权利要求3所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，当腹部和肩部的坡口开口宽度差异过大是指两者相差10mm以上；当腹部和肩部剩余的坡口开口宽度相近是指两者相差在10mm以内。
5.根据权利要求1所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，所述第一层打底焊厚度为3-4mm。
【技术特征摘要】
1.一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，所述特定的焊接顺序为：从坡口根部向坡口外侧逐层焊接，对于每一层焊缝，在马鞍线的最低处焊接第一道，然后自下而上逐道进行焊接。
3.根据权利要求1或2所述的一种无需变位可多工位作业的集箱大管接头自动焊接方法，其特征在于，在焊接时，当腹部和肩部的坡口开口宽度差异过大时，从开口较大的腹部最...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨霄，张玮，付俊，钟正彬，徐文浩，左鹏，李勇，
申请(专利权)人：东方电气集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。