【原创精读】多丝堆焊技术及其应用

焊割在线2022-01-12 08:08:02

作  者

杨旭东,柴永忠,俱伟

艾美特焊接自动化技术(北京)有限公司

摘  要

多丝堆焊技术是艾美特焊接自动化技术(北京)有限公司获得国家发明专利的一种新型高效堆焊工艺。采用多根焊丝并行排列,焊接时多个电弧在同一个熔池内燃烧。可以获得较宽的焊道,有效提高焊接效率,减小能源消耗,降低堆焊成本,提高堆焊质量。系统具备数字化焊接和智能制造的基本要素,为堆焊领域的智能制造发展提供了智能焊接装备和工艺技术。该技术是堆焊工艺方法的一项重大突破,为堆焊工艺的进一步发展提供了新的手段。


关键词:多丝堆焊;智能焊接;高效节能;高质量堆焊;权限管理

  

前  言

堆焊是在工件的表面或边缘堆敷一层耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能金属层的焊接工艺,主要用于延长或提高零件的使用寿命,合理使用材料,提高产品性能,降低制造成本,具有显著的经济效益和社会效益。通过广大焊接工作者的长期不懈的实践和努力,堆焊工艺已经成为焊接领域中的一个重要分支。作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法,堆焊技术也越来越广泛地应用于各个工业部门的零件快速修复及复合制造中。目前常用的堆焊方法包括:焊条电弧堆焊、火焰喷焊、实心或药芯焊丝熔化极气体保护堆焊、TIG 或热丝TIG 堆焊、传统单丝埋弧堆焊、带极堆焊、等离子弧堆焊、超音速喷涂、激光堆焊等多种堆焊工艺方法。


埋弧堆焊因其焊接效率高、焊接质量好、成本低而得到广泛应用。尤其是带极堆焊,其效率可达20kg/h,目前广泛应用于化工压力容器等领域。但带极堆焊存在以下不足:由于要使用矩形截面钢带,当需要进行某些特殊合金堆焊时无法在市场上购买到相应材料的焊带,焊接材料品种规格有限;焊带的制造成本比其他焊接材料如焊丝要高,价格更高;焊带输送需要特制的送丝机构,出现故障时维修困难;当焊带较宽时需要在焊带两端增加磁极,以消除磁偏吹对焊缝质量和成型的影响。而传统埋弧焊、实心或药芯熔化极气体保护堆焊的熔深大、稀释率高,为了达到所需的合金含量通常需要更多的堆焊层及填充金属;焊道的宽度较窄,生产效率相对较低。等离子弧堆焊设备和激光堆焊设备价格昂贵,一次性投资大,而且维护和使用成本也比较高,工艺过程存在危险因素,必须对系统进行安全防护处理。


通过分析和总结带极堆焊、埋弧堆焊和其他传统堆焊方法,艾美特提出了拥有专利技术的多丝堆焊工艺方法。多丝堆焊主要采用3根以上的焊丝在一个熔池内同时进行堆焊,使用一个电源输出,通过对焊丝不同送丝速度的控制,大幅提高堆焊效率,获得更加优质的焊缝,降低焊接成本,具有广泛的经济效益和社会效益。

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结  论

(1)多丝埋弧堆焊系统主要包括系统控制器、送丝系统、系统控制软件、多丝堆焊焊枪、焊接电源、跟踪系统、监视系统、冷却系统、焊枪移动装置、工件运动装置等。系统控制器对焊接过程的送丝速度、焊接电压、焊接速度、搭接量等参数进行集中控制,实现多丝单电源输入、共熔池堆焊。


(2)系统提供信息化、数字化、智能化的通讯接口,对整个焊接过程在焊前进行参数编程设置,焊接过程中对送丝速度、焊接速度等各参数进行闭环反馈控制并记录数据,焊后可对设定参数和实际参数进行分析比较,具备了焊接智能制造装备的基本特征。


(3)多丝堆焊能够获得较宽的焊道,稀释率低,可有效提高焊接效率,降低能源消耗,节约堆焊时间,降低堆焊成本,提高堆焊质量,延长堆焊件的使用寿命,是堆焊领域的一次重大技术革新。


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本文来源于《电焊机》杂志 2016 年第 3 期,作者:杨旭东,柴永忠,俱伟(艾美特焊接自动化技术(北京)有限公司),转载请注明。

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