管路件自动送丝钎焊设备技术研究

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时间:2018-10-03

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1、管路件自动送丝钎焊设备技术研究1 国内钎焊技术背景    目前国内的管路件钎焊工序大部分采用手工焊接,很难保证产品质量的稳定性,并且伴有劳动强度大、职业损害、技能工需求大等不利因素。随着高性能产品的需求和技能工短缺,相关行业对自动送丝钎焊设备需求量日益迫切。国外欧美、日韩企业的自动送丝焊接机应用已有近二十年的历史,因其整套机组价格昂贵,且焊接系统对供气压力及稳定性要求较高,制约了其在国内焊接行业的推广应用。  空调行业送丝焊接技术主要集中于截止阀、四通阀、储液器、管接头等配套产品,所生产管路件、品种多、形状复杂、单品种的产量不大,导致设备夹具复杂而且更换频繁,对设备自动化的柔性要求较

2、高。工艺、工装、产量、种类等是影响管路件是否采用自动化焊接首要考虑的因素。  目前国内转盘式送丝焊的节拍是10秒左右,其焊接是送丝焊、手工补充焊综合实现,焊丝是用圆形焊丝有磷焊丝;火焰焊接的焊枪都是连续移动式的,模拟人手工焊接;工件进入火焰前是由人工刷助焊剂。    2 空调行业送丝焊的研发方向    2.1操作员经过简单的培训即可上岗装、卸工件,其余过程实现自动化,解决钎焊技术对技能工的需求,降低劳动强度。  2.2保证焊接质量的稳定性;焊接效率至少提高1倍,以减员增效。  2.3采用的多工位火焰钎焊机,通过更换不同的夹具,即可进行不同工件的钎焊;适用于铜、铝、铁、不锈钢等不同材质

3、工件的批量连续钎焊生产。  2.4检验技术要求:材质破坏耐水压力不小于10MPa。焊料融入深度达配管长度的80%以上,无虚焊、沙眼、气孔、假焊等现象。    3 直线式自动送丝钎焊机技术研究    此种机型适应多品种小批量的管路件焊接,只要设定好工艺参数,便可实现自动火焰加热、填充焊料、焊接工件等到过程。同时,1名操作员可同时操作2台以上设备,该机种单机焊接时间和人工焊接大致相当,但相同的工作量人工焊接却需用4人,人均生产率提高到原来的2倍以上,机组造价相对较低。  3.1.1火焰供气系统:设燃气减压器和氧气减压器,以稳定工作压力;燃气回路中配置气体混合装置,以减少燃气流量的波动;每

4、支火焰供气系统单独采用流量计控制,系统中加入雾化钎剂发生装置;关火时时采用氮气灭火,清除管内可燃气体,防止回火;每组焊枪装置的燃气入口配置有回火防止器;设有单独燃气控制柜。  a 采用液化气(丙烷)作燃烧气体,液化气经过:液化气管道——回火防止器——球阀——压力开关和压力表——过滤器——减压阀和减压表——电磁阀——流量计——回火防止器——混合器(与氧气)——焊枪。  b 采用氧气作助燃气体,氧气经过:氧气管道——球阀——压力开关和压力表——过滤器——减压阀和减压表——流量计——电磁阀——回火防止器——混合器(与液化气)——焊枪。  c 用氮气作保护气体,氮气经过:氮气管道——球阀——

5、压力开关和压力表——减压阀和减压表——电磁阀——接通工件内部进行保护,(另外:氮气在减压阀后分路流入助焊剂通道和流入燃气管道进行灭火保护)。  d 采用空气带动气缸运动,经过:气源处理装置——电磁阀——单向截流阀——32作气缸。  e 冷却水经过:进水管——球阀——减压阀——针阀——电磁阀——冷却工件——回水管。  3.1.2焊枪装置运行系统:焊枪加热装置均采用气缸带动上下升降,微型电机带动微摆。每组焊枪装置有若个焊嘴,多嘴焊枪与焊枪混合体及焊嘴与多嘴焊枪均采可拆卸连接方式。  焊枪采用两个气缸移动焊嘴的位置,在固定焊枪的装架中,可以调节焊枪的位置,以便通过气缸移动后能准确定位(采用

6、夹紧装置实现两枪距离的前后和水平旋转以及水平移动的调节,可实现焊枪每排整体式倾斜角的调节,在调节的方向上安装刻度尺,以便掌握针对不同型号时的调节参数),焊枪的数量可以根据不同的工件规格而确定。  3.1.3送丝系统:设有两台自动送丝机。送丝枪上下采用气缸线性滑块完成送丝枪前进后退动作,各送丝位置空间、送丝量及送丝速度可调,送丝等待时间和送丝量由人机界面设定。  焊丝通过焊丝盘——矫直滚轮(3个)——伺服电机带动滚轮(两个)传送焊丝(两根)——弹簧钢丝护管——耐高温钢管——气缸带动耐高温头装置(焊丝头装置可以进行高低、前后的调节)进行送丝定位。送丝速度在1.5~16m/min(焊接铜管

7、时1.8m/min,直径1.6mm较合适),焊丝主要采用铜磷焊丝BCU93P(焊接管径较小的)、BCU91PAg(2B)(焊接管径较大的,加助焊剂增加流动性和降低铜管氧化),后者的流动性大于前者。对于紫铜对接可以不要助焊剂,助焊剂采用气体助焊剂(Flux),焊接铜与黄铜时要用焊粉。气体助焊剂通过氮气管带动助焊剂实现焊接(需要助焊罐),如用液化气来带动助焊剂,需要经常用气体来清理液化气管道以防液化气管道易堵,该结构比较简单,减少控制部分,但很容易堵塞液化气管

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