[发明专利]用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法

权利要求书

1.用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：该方法包括瓜瓣组件的内侧焊条电弧焊和外侧埋弧自动焊，所述的内侧焊条电弧焊包括以下步骤：

S11：坡口加工

在瓜瓣待拼接处加工坡口，坡口加工成形后包括位于瓜瓣内侧的内坡口和位于瓜瓣外侧的外坡口，内坡口和外坡口之间留有钝边，钝边的厚度为0-4mm，内坡口的深度与瓜瓣壁厚的比值为1/4-1/3；

S12：将各瓜瓣装配成待拼接状态的瓜瓣组件；

S13：对各瓜瓣之间的外坡口进行定位焊；

S14：对各瓜瓣之间的内坡口进行焊条电弧焊，直至焊接完成所有内坡口的焊缝；

S15：对焊接完成的内坡口进行清根；

所述的外侧埋弧自动焊所采用的设备包括十字臂埋弧焊机、装夹工装和专用的变位机；

所述的变位机包括两个位于两侧的支架、翻转梁、横梁和工作台，所述的工作台固定在横梁上，横梁的两端各固定有一所述的翻转梁，两个翻转梁分别通过两个对称设置的翻转机构与两侧的支架连接，两对称翻转机构在两支架之间形成水平的翻转中心线，工作台可在两侧翻转机构的驱动下绕该翻转中心线转动，所述的工作台还能通过回转机构驱动绕回转中心线做回转运动，且工作台与翻转中心线的距离还能通过高度调节系统进行调节；

所述的外侧埋弧自动焊包括以下步骤：

S21：将内侧焊接完成的瓜瓣组件吊装到所述的装夹工装上，并将瓜瓣组件的底部与装夹工装固定；

S22：测量瓜瓣组件球心与装夹工装上表面的距离H1，装夹工装的高度H2，依据H1和H2调整变位机工作台的高度，使得工作台的上表面到变位机翻转中心线的距离L＝H1+H2；

S23：将瓜瓣组件连同其底部的装夹工装吊装至变位机的工作台上，并将装夹工装固定在工作台上，并调整使瓜瓣组件的球心与翻转中心线重合；

S24：启动变位机的回转机构，调整待焊接坡口的位置，使得当变位机的翻转机构带动工作台上的瓜瓣组件翻转时，待焊接坡口能绕所述翻转中心线做环形运动；

S25：将十字臂埋弧焊机的焊枪移至步骤S24所述的待焊接坡口的外坡口内；

S26：焊枪到位后，十字臂埋弧焊机不动，启动变位机的翻转机构，使瓜瓣组件做翻转运动，从而使得待焊接坡口绕翻转中心线做环形运动，在该运动过程中，使十字臂埋弧焊机对该外坡口进行模拟焊，在模拟焊的过程中调整、校核瓜瓣组件的焊接位置；

S27：调整完成后，再次启动十字臂埋弧焊机和变位机的翻转机构，对步骤S26中模拟焊接的外坡口进行埋弧自动焊接，焊接时，十字臂埋弧焊机不动，通过变位机带动瓜瓣组件翻转，来实现瓜瓣拼接纵缝的外侧埋弧自动焊；

S28：焊接第一条焊缝后，启动变位机的回转机构，将下一条坡口调整至待焊位置，再将焊枪置于其外坡口内，开启翻转机构继续焊接下一条焊缝，以此往复依次焊接，直至焊接完所有外坡口，即完成瓜瓣组件外坡口的埋弧自动焊。

2.根据权利要求1所述的用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：所述步骤S11中加工的坡口为U-V形坡口，其中内坡口为V形坡口，外坡口为U形坡口，内坡口的深度小于外坡口的深度。

3.根据权利要求2所述的用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：所述外坡口U形的夹角为15°-30°，坡口根部的半径R为8-15mm。

4.根据权利要求3所述的用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：所述外坡口U形的夹角为20°-25°，坡口根部的半径R为8-12mm。

5.根据权利要求1所述的用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：当所述瓜瓣为整球瓜瓣时，步骤S22中距离H1的测量方法为：分别测量各瓜瓣外壁左侧和右侧高度中心定位点到装夹工装上表面的垂直高度，然后将两者取平均值即得出单个瓜瓣高度中心定位点到装夹工装上表面的垂直高度h1，最后将各瓜瓣的该垂直高度h1汇总后求平均值即得出所述的H1。