[发明专利]用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应施焊方法和弧焊设备

说明书

【技术领域】

本发明涉及气体火焰焊接，特别涉及圆周缝的气体保护焊，尤其涉及用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应施焊方法，本发明还涉及用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备。

【背景技术】

现有技术自动焊接设备包括一种用于管-板圆周焊的弧焊设备，常用于锅炉行业。管-板圆周焊接时，圆周各弧段焊接所需的电流、电压和焊接速度等参数应该是不一样的，这样才能保证该弧焊设备用于管-板圆周焊接时焊接效率高、成型效果好和焊接合格率高；如平焊需要的电流和电压是最大的，焊接速度也应该是最快的；而仰焊需要的电流和电压是最小的，焊接速度相应地是最慢的，立焊所需的电流、电压和焊接速度等参数介于平焊和仰焊之间；这样才能保证焊接时熔池(铁水)不会往下流淌，因熔池具有重力，在圆周各弧段焊接时，若该弧段的电流、电压和焊接速度等参数不合适，会造成熔池往下流淌。而现有技术管-板圆周焊的弧焊设备在对管-板进行圆周各弧段焊接时，采用唯一的参数进行自动焊接，设置该唯一参数时包括下面几种情况：

1、该唯一参数若是采用仰焊时的参数设置，则焊接效率低、成型效果差和焊接合格率低；

2、该唯一参数若是采用立焊时的参数设置，虽然焊接效率有所提高，但是焊接效率仍然比较低，成型效果也不好和焊接合格率也不高；而且在仰焊时，熔池(铁水)会往下流淌，使焊缝表面无法达到成形要求，会影响到焊接的质量；

3、该唯一参数若是采用平焊时的参数设置，则在仰焊和立焊时，熔池(铁水)会往下流淌，也使焊缝表面无法达到成形要求，也会影响到焊接的质量。

因此，如何保证自动焊枪用于管-板圆周焊时圆周各弧段焊接所需的电流、电压和焊接速度等参数合适，是本技术领域的技术人员需要解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应施焊方法，本发明还提出一种用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备，应用该自适应施焊方法和使用该自适应弧焊设备，可节省焊材、提高焊接效率、提高焊缝成型效果和提高焊接合格率等，极大地方便了广大用户，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

提出一种用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应施焊方法，包括如下步骤：

A、将被焊工件管-板的圆周焊缝分为n弧段，n为整数，并且20≥n≥2，按各弧段所处不同几何位置而有不同工艺要求，预先设定各弧段的焊接参数W_j＝{I_j，U_j，β_j}，j＝1到n，式中I_j、U_j和β_j分别是所述圆周焊缝上第j弧段施焊工艺所要求的焊接电流、焊接电压和该弧段焊缝弧长对应的焊枪转动的角位移量；

B、将实施上一步骤A所预先设定的n组焊接参数{W₁，W₂，...，W_n}贮存在非挥发性的存储器中，并对每一组参数分别赋予不同的地址；

C、将所述焊枪置于所述圆周焊缝上想要开始焊接的位置，可以是j＝k弧段的始点，式中为k整数，并且1≤k≤n，再设定施焊方向为顺时针或逆时针方向，于是，从j＝k开始，k+1，k+2，...，n，1，2，...，k-1，或者是，k-1，k-2，...，1，n，n-1，k+1，各弧段的焊接参数，由中央处理单元CPU管理，将被依次用于施焊；

D、接通焊接电源，启动所述焊枪的驱动机构，在所述中央处理单元CPU控制下所述焊接参数从所述存储器中被取出作为给定值用于控制所述焊接电源提供符合工艺要求的焊接电流I_j和焊接电压U_j，以及控制所述焊枪引弧、燃弧并转动走完所述给定值的角位移β_j；

E、所述焊枪完成j＝k弧段的焊接，接着按照已选定的方向取用j＝k+1或j＝k-1弧段的焊接参数继续施焊，直至完成全部n弧段的焊接。

在实施所述步骤A时，预先设定各弧段的焊接参数W_j还包括所述焊枪转动的角位移速度参数V_j，即W_j＝{I_j，U_j，β_j，V_j}。