关于双枪纵缝数控焊接机床设计

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1、Des啪andResea『Ch设计与研究双枪纵缝数控焊接机床设计术袁国锋①王效岗②刘建龙①(①太原科技大学机械工程学院，山西太原030324；②太原科技大学重型机械部教育研究中心，山西太原03(D24)摘要：在对双金属复合管纵缝焊接工艺分析的基础上，结合现有纵缝焊接机床的功能特点。设计了一种双枪纵缝数控焊接机床。重点描述了对机床结构、工作原理的研究与设计，阐述了工件纵缝合缝原理及机床控制系统的设计。该机床实现了复合管纵缝焊接过程的定位与夹紧，提高了工件焊缝质量。满足了双金属复合管纵缝焊接的自动化要求。关键词：复

2、合管；双枪；焊接机床；控制系统中图分类号：TH122文献标识码：ADesignoflongitudinalseamCNCweldingmachinewithdoubleweldinggunsYUANGuofeng①WANGXiaogang②LIUJianlong①，，((~)SchoolofMechanicalEngineering，TaiYuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，CHN；(~)HeavyMachineryEngineeringRese

3、archCenteroftheMinistryofEducation，TaiYuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，CHN)Abstract：Throughanalyzingtheweldingprocessofthebimetaltubeandthefeatureofthecurrentlongitudinalseamweldingmachine，alongitudinalseamCNCweldingmachinewithdoublewelding

4、gunshasbeendesignedinthispaper．Thepapermainlydescribesthedesignandresearchofitsstructureandworkingprinciple，andnarratestheprincipleofjointandthecontrolsystemofthemachine．Theweldingmachinehasrealizedthepositioningandclamping，improvedthequalityofthewelding，and

5、meettheautomationrequirementsofthebimetaltubewelding．Keywords：bimetaltube；doubleguns；weldingmachine；controlsystem双金属复合管是由两种不同的金属复合而成的一保证焊接质量，焊接坡口形式及工件的夹紧定位必种新型管材，综合利用了不锈钢和碳钢两种不同材料的须按照严格的工艺规定，整个纵缝的定位精度对焊特性]，既具有不锈钢优良的耐腐蚀性，又能很好地保缝质量有着重要影响。碳钢一不锈钢复合管纵缝焊证管道高度的抗压能力

6、，具有广泛的应用前景。国内某接主要包括封焊、打底焊、过渡焊、填充焊和盖面焊5钢管厂将碳钢一不锈钢双金属复合板通过卷板机弯曲个部分，其焊接坡口形式及焊接工艺次序如图1成圆筒状后，整个圆筒会有一个开口为5—10cm的纵所示。缝。将开口合拢成轴向纵缝，然后分别焊接不锈钢层和其中封焊、打底焊和过渡焊的焊接应采用与不锈碳钢层，从而制成内层为不锈钢，外层为碳钢的双金属钢层材质相近的不锈钢焊丝焊接，填充焊和盖面焊的复合管。根据该厂复合管焊接制造工艺要求，以及解决焊接应采用碳钢焊丝焊接。焊接过程中工人劳动强度大、手工焊接中人为

7、因素影响2焊接机床结构设计及工作原理大等问题，并有效提高焊接过程中焊缝定位精度及焊接质量，设计了一种双枪纵缝数控焊接机床，以实现中小2．1焊接机床结构设计直径复合管纵缝焊接过程的自动化和数字化。根据双金属复合管的焊接工艺特点及焊接质量要求，确定了焊接机床的总体方案，采用卧式双枪结构，1复合管纵缝焊接工艺其装配示意图如图2所示。按照产品特点及焊接部位双金属复合管纵缝焊接采用对接方式焊接，为的要求，所设计的焊接机床有以下几个主要部分。山西省回国留学人员科研资助项目(2013—099)；山西省专利推广实施资助项目(1

8、41003)证了在合缝的过程中避免工件的变形损伤。根据焊接工件直径的不同，前后支撑装置中的支撑块可以更换成与工件表面曲率半径一致的支撑块，也可根据工件长度不同来调整合拢块数量和之间间隙。基层(碳钢)(4)工件夹紧装置。工件的夹紧采用左右对称的层(不锈钢)琴键夹具，通过气囊杠杆式压紧机构，可分别对纵缝的图i复合管纵缝焊接坡口形式及焊接次序两边施加压力J。纵向压紧力分布均匀，可根据需求来调