文档介绍：等离子焊接系统在不锈钢焊管中的应用
陈国余刘毅王林林陈春阳
昆山华恒焊接设备技术有限公司 215301
摘要:本文简要的介绍等离子焊接特点及工艺,着重介绍了该系统在焊管行业中的应用。
关键词:等离子焊接小孔效应不锈钢焊管
abstract:This article simply describes the technique and character of plasma welding, focus on application of auto plasma welding strain steel pipe.
key words:plasma welding key hole effect strain steel welding pipe
前言
用先进的自动焊接工艺和与之相配套的专机设备可以大幅度提高产品质量,提高生产效率,降低制造成本,改善工人的劳动条件。然而,早先国内焊管生产线目前仍处于比较落后的状态,由于国内原先还没有很好的不锈钢焊管成套焊接系统,所以大多数厂家采用手工电弧焊和手工氩弧焊,这两种焊接方法应用不锈钢焊管生产线有很多缺点:板材焊前坡口制备成本高;焊接效率慢;由于是手工操作,焊接质量得不到保证,产品合格率低;热输入量大,工件变形大等。与之相比,等离子焊接由于能量集中,不开坡口,一次可实现8mm不锈钢单面焊双面成型,大大减少了焊前准备工作,保证了质量,提高了效率。目前,国内焊管生产量达到1660×104t,其中70%以上仍停留在落后的生产设备和工艺,所以大力推广等离子焊接系统在不锈钢焊管行业中的应用势在必行。
等离子弧产生原理
等离子弧是离子气被电离产生高温离子化气体,并经过水冷喷嘴的机械压缩,从喷嘴中心小孔穿出而形成等离子电弧,其能量密度可达105-106W/cm2,比自由电弧(约105 W/cm2以下)高,其温度可达18000-24000K,也高于自由电弧(5000-8000K)很多,等离子电弧焊接工艺的基本原理见图1。
图1 等离子电弧产生原理
等离子焊接工艺的优点
穿透能力强,8mm以下板厚无须开坡口,大大减小了焊前准备时间。
电弧能量集中,焊接热影响区小,焊接变形小。
焊接速度快,等离子比手工氩弧焊减小4-5倍时间。
卓越的重复生产性。
弧柱刚性大,采用小孔效应,可以实现稳定的单面焊双面成型。
电极缩在喷嘴内,不易污染和烧损及电极寿命长,焊缝缺陷少。
焊接质量好,可焊材料多。
等离子弧具有良好的可控性和调节性等。
图2所示为TIG电弧与等离子电弧相比较,可以清楚的体现等离子电弧的优越性。从图可以看到,电弧在轴向增加20%弧柱截面积时,,,可见等离子弧更挺,能量更集中。
图2 TIG电弧与PLASMA电弧比较
等离子焊接设备介绍
等离子焊接设备包括焊接电源、焊枪、拖罩、专用制冷水箱、气路系统等部分组成见图3。
图3 等离子焊接设备
焊接电源、
除焊接铝及其合金外,我们用直流电源见图4。
该焊接电源采用最新技术的数字化逆变电源,可以在网络电压上下波动20%情况下正常工作,特别适合我国的基本国情;数字化电源系统响应速度快,控制精度高,性能稳定;维弧电流可以单独调节,保证维弧稳定。在焊管行业我们选用电源型号为DC-