Technologie de soudage et contrôle de processus entièrement automatiques pour les tubes en acier

Soudage automatique toutes positions de tuyau en acier signifie que lorsque le tuyau en acier est relativement fixe, le chariot de soudage entraîne la torche de soudage pour se déplacer autour de la paroi du tuyau le long de la piste, afin de réaliser un soudage automatique. D'une manière générale, le dispositif de soudage automatique toutes positions est composé d'un chariot de soudage, d'un chemin de marche, d'un système de contrôle automatique et d'autres pièces. Le but du développement d'un dispositif de soudage automatique toutes positions est d'améliorer la qualité du soudage et la productivité du travail et de réduire l'intensité du travail des travailleurs.

Chariot de soudage
Le chariot de soudage est le mécanisme d’entraînement permettant de réaliser le processus de soudage automatique. Il est installé sur la piste de soudage et se déplace circulairement le long de la paroi du tuyau avec la torche de soudage. C'est l'un des maillons importants pour réaliser le soudage automatique de la buse. Le chariot de soudage doit avoir les caractéristiques d’une belle apparence, d’une petite taille, d’un poids léger et d’un fonctionnement pratique. Ses éléments essentiels sont un mécanisme de marche, un mécanisme d'alimentation en fil et un mécanisme de réglage de l'oscillation de la torche de soudage. Le mécanisme de déplacement est composé d'un moteur et d'un mécanisme de transmission à engrenages. Pour que le moteur de déplacement exécute les commandes de position et de vitesse émises par l'unité de commande de l'ordinateur, le moteur doit être équipé d'un mécanisme de retour de mesure de vitesse pour garantir que le moteur est aligné avec précision à chaque position du joint de l'anneau du tuyau en acier et qu'il dispose d'un Fonction de suivi de vitesse relativement intéressante. Le mécanisme d'alimentation en fil doit garantir que la vitesse d'alimentation en fil est précise et stable, qu'elle présente un petit moment d'inertie, qu'elle présente de bonnes performances dynamiques et qu'elle doit avoir un couple d'entraînement suffisant. Le mécanisme de réglage de l'oscillation de la torche de soudage doit avoir les fonctions de la torche de soudage oscillant à gauche et à droite par rapport au cordon de soudure, restant aux extrémités gauche et droite, contrôlable de haut en bas, de posture gauche et droite et d'angle de torche de soudage réglable. Les parties mentionnées ci-dessus du chariot de soudage sont toutes programmées et automatiquement contrôlées par l'ordinateur. Une fois le programme démarré, les différentes parties du chariot de soudage se coordonnent et agissent selon l'ordre logique du programme. Le processus de soudage peut également être intervenu manuellement si nécessaire, et à ce moment, le programme peut ajuster automatiquement les paramètres de soudage et s'exécuter en fonction de la quantité d'intervention.

piste de soudage
Le rail est un mécanisme spécial installé sur le tuyau permettant au chariot de soudage de se déplacer et de se positionner. Sa structure affecte directement la stabilité et la position du chariot de soudage, ce qui affecte également la qualité du soudage. Le rail doit remplir les conditions suivantes : montage et démontage aisés, positionnement aisé ; structure raisonnable, poids léger ; certaine résistance et dureté, résistance à l'usure et résistance à la corrosion. Il existe deux types de rails : les rails flexibles et les rails rigides. La piste dite rigide signifie que le corps de la piste est relativement rigide et ne se déforme pas facilement, tandis que la piste flexible est relativement rigide. Les deux types de pistes ont leurs caractéristiques. Un positionnement précis de la piste rigide et une petite déformation après le serrage peuvent garantir le bon fonctionnement du chariot de soudage et le réglage radial de la torche de soudage est faible pendant le soudage, mais il est lourd et peu pratique à assembler et à démonter. La chenille flexible est facile à monter et à démonter, plus légère et moins précise que la chenille rigide.

Méthode d'alimentation en fil
La douceur de l’alimentation du fil affecte directement la qualité du soudage. La méthode d’alimentation en fil peut être simplement divisée en deux méthodes : le tréfilage et la poussée. La position d'installation de la torche de soudage et du dévidoir est relativement proche pendant le tréfilage, et la résistance rencontrée par le fil de soudage après avoir quitté le dévidoir pendant le soudage est faible, de sorte que le processus d'alimentation en fil peut être garanti stable, mais les deux le dévidoir et la bobine de fil doivent être installés sur le chariot de soudage. De plus, le poids du chariot de soudage est augmenté, ce qui augmente la difficulté du montage et du démontage manuels, et l'augmentation du poids peut facilement provoquer une marche instable du chariot de soudage. L'utilisation de petites bobines de fil de soudage d'un diamètre de 0,8 mm ou 0,0 mm (le poids est d'environ 5 kg) réduit le poids et la charge du chariot de soudage et rend le processus de soudage facile à contrôler, mais cela a un certain impact sur le efficacité du soudage. Lorsque la méthode de poussée de fil est utilisée, le mécanisme d'alimentation en fil est installé à l'extérieur du chariot de soudage, ce qui réduit le volume et le poids du chariot de soudage et peut utiliser un dévidoir de haute puissance et une grande plaque de fil de soudage d'un diamètre de . 2 mm (le poids est d'environ 20 kg). Améliorant ainsi l’efficacité du soudage. Cependant, comme le dévidoir est éloigné de la torche de soudage lors de la poussée du fil, il doit y avoir un tuyau d'alimentation en fil pour relier les deux. Lorsque le fil de soudage est continuellement poussé vers la buse de la torche de soudage, la résistance de frottement sur le fil de soudage est relativement importante. Le degré de courbure du tuyau d'alimentation en fil a une certaine influence sur la stabilité de l'alimentation en fil et, dans les cas graves, cela entraînera une mauvaise alimentation en fil. Par conséquent, les facteurs ci-dessus doivent être pleinement pris en compte lors de l’utilisation du pousse-fil.

Sélection du procédé de soudage
À l'heure actuelle, outre le soudage manuel, les procédés de soudage automatique à l'arc submergé et les procédés de soudage sous protection gazeuse sont principalement utilisés pour le soudage de tuyaux en acier.
Le soudage automatique à l'arc submergé présente les caractéristiques d'une bonne formation de soudure, d'une efficacité de soudage élevée et d'un faible coût de soudage. position, le tube tourne. Il est impossible de faire pivoter le tuyau lors du soudage de tuyaux en acier sur de longues distances, donc le « deux contre un » ne peut être utilisé que dans la préfabrication des tuyaux. Si le procédé de soudage à l'arc submergé est adopté pour le soudage automatique toutes positions de tubes en acier, le dispositif de soudage doit être équipé d'un mécanisme d'alimentation, de support et de récupération de flux, ce qui rend la structure du dispositif de soudage plus compliquée, ce qui entraîne des inconvénients le fonctionnement, le montage et le démontage, et augmente la charge du chariot est réduite, ce qui affecte la stabilité du chariot. Le soudage à l'arc submergé adopte généralement la méthode de soudage avec un fil de soudage épais et un courant élevé. Il est utilisé pour le soudage automatique toutes positions, ce qui peut provoquer des défauts de soudage tels que l'affaissement et l'écoulement des gouttelettes en raison du taux de dépôt élevé, ce qui affectera la forme et la qualité du cordon de soudure. Par conséquent, le soudage à l’arc submergé est plus difficile à réaliser, le soudage automatique des tuyaux en acier dans toutes les positions.

Si le processus de soudage du fil de soudage fourré et de la protection contre les gaz est utilisé, s'il est formé plusieurs fois, il faudra beaucoup de travail et de temps pour nettoyer les scories sur la surface de la soudure à chaque fois ; L'eau de refroidissement en circulation peut améliorer considérablement l'efficacité du soudage, de sorte que non seulement la structure du dispositif de soudage est compliquée, mais que son poids augmente également. Étant donné que le prix du fil fourré est plus élevé et que la source de gaz de protection doit être résolue en même temps, le coût de soudage est plus élevé. L'utilisation unique du fil de soudage auto-blindé permet d'économiser le gaz de protection, mais il existe un problème d'élimination difficile des scories. Si le processus de soudage du fil à âme pleine et de la protection contre les gaz est adopté, s'il est formé en plusieurs passes, le processus de soudage peut être simplement divisé en trois étapes : amorçage, remplissage et revêtement. La vitesse est plus lente que le moulage forcé. Le gaz protecteur est généralement un mélange de dioxyde de carbone pur, de dioxyde de carbone et d'argon ou de dioxyde de carbone et d'oxygène. Le gaz mélangé de dioxyde de carbone et d'argon peut rendre la combustion de l'arc stable et réduire les éclaboussures pendant le soudage, mais il est difficile de trouver la source d'argon gazeux dans la construction sur le terrain et le prix est élevé. D'un point de vue économique, il est préférable de souder des oléoducs. Essayez d'utiliser du dioxyde de carbone pur comme gaz de protection. Pour la construction dans des zones où les conditions le permettent, il est idéal d'utiliser du dioxyde de carbone et de l'argon comme gaz protecteurs.

méthode de contrôle
Dans le processus de soudage, la vitesse de marche du chariot de soudage, la vitesse d'alimentation du fil et la fréquence de vibration gauche et droite de la torche de soudage sont les trois paramètres principaux, et le réglage haut et bas de la torche de soudage peut être ignoré. Utilisez une ligne verticale pour diviser la circonférence du tuyau en demi-cercles gauche et droit, puis divisez les deux demi-cercles dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse pour déterminer les nœuds de soudure. Les paramètres de soudage idéaux peuvent être obtenus à chaque nœud de la soudure grâce à un grand nombre d'expériences. Cependant, les données réelles de soudage et de test ne seront pas les mêmes. Pendant le processus de soudage, les paramètres de soudage peuvent être ajustés en fonction de la situation réelle, tels que la vitesse d'alimentation du fil, la fréquence de vibration et d'autres paramètres. Cependant, l’ajustement de ces paramètres est interdépendant. Si la vitesse d’alimentation du fil est correctement réglée, la fréquence de vibration et la vitesse de soudage peuvent ne pas être appropriées. Ce n'est qu'après une certaine période d'exploration que plusieurs paramètres peuvent être ajustés et adaptés. Si une autre méthode de contrôle est adoptée, la situation est tout autre. La vitesse d'alimentation du fil, la vitesse de marche du véhicule de soudage et la fréquence de vibration de la torche de soudage sont considérées comme trois variables dépendantes, placées dans un système de coordonnées spatiales, le temps est utilisé comme variable indépendante, le courant et la tension de soudage sont utilisés comme conditions aux limites, et enfin, la vitesse d'alimentation du fil, le soudage La relation entre la vitesse de déplacement du chariot et la fréquence de vibration de la torche de soudage est l'équation des coordonnées spatiales. Dans le soudage réel, chaque réglage correspond au même réglage temporel des trois paramètres ci-dessus, afin de garantir la précision du processus de réglage.

Face à une concurrence de plus en plus féroce sur le marché international, pour occuper une place sur le marché du soudage de tubes en acier, les équipements de construction et le niveau technique doivent être améliorés. Par conséquent, la recherche sur le dispositif de soudage automatique toutes positions pour tuyaux en acier a une importance pratique très importante pour améliorer le niveau de construction de tuyaux en acier dans notre pays.