管道運輸是一種對環(huán)境危害小的經(jīng)濟運輸方式。施工區(qū)域跨度大,沿線施工環(huán)境惡劣,管道運輸逐漸向高壓(7.5MPa)和大直徑(1420mm)方向發(fā)展。這對管道環(huán)焊縫的焊接提出了更高的要求。管道環(huán)焊縫的焊接已成為制約整個工程質(zhì)量和施工周期的關(guān)鍵工序。
在我國長輸管道焊接工程中,受技術(shù)水平和經(jīng)濟條件的制約,停留在手工焊接半自動焊接水平,施工期長,成本高,經(jīng)濟效益差。 加上人為干擾,施工質(zhì)量的穩(wěn)定性也不保證。因此,濟南管管自動焊技術(shù)的研究與開發(fā)對推動技術(shù)進步、提高施工水平具有重要意義。
濟南管管自動焊技術(shù)現(xiàn)狀:
自動焊接是指在管道相對固定的情況下,焊接設(shè)備通過機械和電氣方法驅(qū)動焊槍沿焊縫繞管壁移動,從而實現(xiàn)自動焊接。目前,全位置自動焊接技術(shù)在大直徑厚壁壓力管道焊接中仍難以充分應(yīng)用。主要原因是:
(1)大直徑厚壁壓力管道安裝圍長的裝配難以達(dá)到均勻、高精度,需要設(shè)備根據(jù)坡口尺寸和偏差自動調(diào)整焊槍位置,實現(xiàn)焊縫的自動跟蹤。然而,由于焊接過程中應(yīng)用環(huán)境惡劣,傳感器容易受到弧光、高溫、煙霧、飛濺振動和電磁場的干擾,很難實現(xiàn)焊縫的自動跟蹤;
(2)焊接空間的變化要求焊接系統(tǒng)根據(jù)焊槍位置自動及時調(diào)整焊接工藝參數(shù),達(dá)到焊接接頭成形的基本一致性;
(3)難以識別執(zhí)行機構(gòu),特別是高頻變頻器的傳輸誤差,難以高精度補償。
目前,國內(nèi)外已成功開發(fā)出自動焊接設(shè)備。而且,小車的爬行軌跡與焊縫平行,必要時,焊槍完全手動調(diào)整,不具備焊縫跟蹤功能。因此,嚴(yán)格來說,這些設(shè)備不能稱為濟南管道自動焊接設(shè)備。
此外,目前可用于焊接規(guī)范參數(shù)自調(diào)整的自動焊接設(shè)備都是基于焊接前的大量試驗數(shù)據(jù),所建立的數(shù)學(xué)模型與實際有很大不同。這不僅使焊接前的準(zhǔn)備過程復(fù)雜化,而且降低了設(shè)備的適應(yīng)性。此外,操作過程中調(diào)整的規(guī)格參數(shù)的合理性,即質(zhì)量不能保證。
目前濟南管管自動焊的擺式機構(gòu)大多采用擺式時鐘原理,即擺動機構(gòu)等幅左右交替擺動,對各執(zhí)行機構(gòu)的傳動誤差,尤其是換相要求頻繁的擺動機構(gòu)引起的換相耦合誤差無能為力,從而導(dǎo)致擺動中間偏離實際焊接點,熔池位置根據(jù)誤差的積累而偏離焊縫。
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