新型弧焊装备技术的研究及应用

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1、新型弧焊装备技术的研究及应用罗建坤1陈素伟1①1北京坤和兴业科技有限公司，北京102200摘耍：本文阐述了新型弧焊装备技术项冃研究阶段性成果，重点介绍由弧焊二次变流器和弧压传感送丝机组成的多站式高速高效焊接系统的基木原理和典型用户使用效果。提出了新型弧焊装备技术构架，并详细介绍了各组成部分的技术特点和技术创新、多种材料的焊接工艺实验情况以及在压力容器、造船、汽车、电力等行业的应用状况，表明新型弧焊装备具有性能稳定、可靠性高、操控性良好、焊接成形良好、焊接接头质量优秀。关键词：弧焊装备；弧压传感；多站；变流器；送丝机Abstract:Anewtypeweldingequipment

2、systemisintroducedinthearticle.TheMulti-stationweldingsystemcomposedofarcsecondconverterandarc-voltagesensingwirefeeder,theprinciplesandtheapplicationresultinthetypicaluserisintroduceddetailedly.Thetechnologystructureofnewtypeweldingequipmentsystemisproposedbytheauthorinthearticle・Thetechnolo

3、gyadvantageandfeaturesofallparts,weldingprocesstestofvariousmaterials,applicationinpresurevessel,shipyard,mobile.electric-powerectisdescribed.Itisprovedthatthenewtypeweldingequipmentisrobustzsteady,flexible,goodatgainingweldingseamappearance,goodatgainingsatisfiedweldingjoint.Keywords:Weldequ

4、ipment;Arcvoltagesense;Multi-sation;Converter;Wirefeeder1•引言电力工业的发展对焊接设备提岀了更新的要求。我国用电量持续增长,电力规模继续增大，目前已是全球第一大电力生产和消费国，发电结构有所改善，质量和技术水平进一步提高，节能减排成效显著，截止2014年底，全年全国发电量55233亿千瓦时，发电装机容量达到136019万千瓦，其中非化石能源发电机组比重32.7%（核电2000万千瓦占1.5%）,火电机组占67.3%,截止2011年底己投运超超临界（SUC）机组达到70台以上，这标志着我国电力工业上了一个新的台阶。随着超超临

5、界（SUC）火电机组和核电机组的快速发展,T23、T/P91、T/P92、Super304H、HR3C、20CNLWB36CNI等新型耐热钢得到广泛使用，电站设备在制造、安装、运行维修等诸多方面对焊接工艺、焊接材料、焊接设备、焊接生产效率均提出了新的要求。尤其是对焊接设备输出电流、电压品质包括电弧能量控制提出了更为严格的要求，以保证采用低线能量焊接工艺吋的焊缝成形和接头质量。然而，日前广泛采用的传统弧焊设备对电网电压波动的适应能力较差、二次输出线的延长会影响弧焊过程的稳定性，严重时会影响焊接接头质量，特别是在采用低线能量焊接工艺对上述新型耐热钢进行焊接时尤为明显，从而对焊工操作技

6、能提岀了更高的要求。为此，本项目提出了采用超大功率MOSFET和IGBT电力电子器件的抗网压波动能力强、在二次输出电缆延长时仍能保证输出电流甜质优秀、可靠性高、绿色节能的新型弧焊二次变流器（ArcNova）和弧压传感送丝机（ArcFeeder）等一系列新型弧焊装备技术。并在上述工作基础上设计岀弧压传感自动焊接小车（ArcTractor）,用于自动气体保护焊和口动埋弧焊。%1北京市创新基金资助项目Z140101014482新型弧焊装备系统的技术架构新型弧焊装备技术整体技术架构如上图包括：ArcSystem（焊接专家库及远程诊断）、ArcNova（弧焊二次变流器）、ArcFeeder

7、（弧压传感送丝机）、ArcTractor（弧压传感小车）以及ArcSense（电弧跟踪及弧长控制）。%1ArcSystem集多行业典型焊接材料、焊接丁艺的焊接专家库和焊接设备远程诊断系统于一身，用于本系统集中授权各操作单元，实现所有操作单元焊接工艺口动设定，保证焊接参数一致性，从焊接参数角度保证焊接接头的质量。同时完成设备远程跟踪和故障诊断确保设备长时期可靠运行。%1ArcNova是弧焊二次变流器，完成将一台大功率直流电源或直流弧焊发电机变成多台独立工作的焊接操作单元；同吋也可以