高效气电立焊技术的研究及应用

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简析船舶制造业高效焊接技术的应用

简析船舶制造业高效焊接技术的应用摘要：随着世界经济全球化的浪潮席卷全球，世界各区域和国家之间的海上运输越来越频繁和频繁，这就给造船技术提出了更高的要求。

对于现代造船业而言焊接技术对船舶整体强度具有至关很重要的影响作用。

同时船舶制造的大多数工期和经费都是消耗在船舶的焊接工作环节上面的。

因此，提高船舶制造业的焊接工作，不仅有利于提高造船业的整体工作质量同时也可以大大的缩短造船周期降低费用。

本文，基于目前我国造船业的焊接技术现状进行了分析，对现阶段采用的焊接技术进行了一一介绍，并对造船业的高效焊接技术的发展需求和未来发展方向进行了讨论。

关键词：船舶制造高效焊接技术应用引言：焊接工作对于造船业而言，是一个十分很重要的核心环节。

焊接技术的好坏将直接影响着船体结构的好坏和造船的进度。

调查研究表明，一艘船的制造工作，焊接工作在整体工作环节当中占据了大多数的时间，越为30%～40%，同时也占据了整体生产成本的30%～50%甚至更多。

因此，对于造船业来说提高焊接工作效率，升级现有焊接技术具有十分重要的显示意义。

促进整个造船业的高效和高质量的发展。

1.现阶段常用的高效焊接技术现代造船业当中最为常用的技术便是焊接技术，其对船舶制造具有十分重要的意义。

我国造船业随着数十年的高速发展，无论在规模还是质量上都处于世界先进水平。

目前，在我国的船舶制造业当中采用最为广泛的焊接技术主要有以下几种：焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊、不锈钢焊、活性气体保护焊等。

1.1二氧化碳气体保护焊这种焊接结束主要是通过采用二氧化碳气体来实现对船体进行保护的目的，这种焊接技术最为常用的焊丝有两种，分别为实心焊丝与药芯焊丝。

在现有的造船业当中，由于实心焊丝的品种很少，因此二氧化碳气体保护焊采用药芯焊丝较多。

通过大量的实践表明，二氧化碳气体保护焊的实心焊丝在结构强度和性能方面存在着一些不足和缺陷，同时在焊接时飞溅情况也比较明显需要进一步改进。

另外实心焊丝还存在着容易生锈，摩擦较大的问题。

罐壁纵缝焊接中气电立焊的应用内容介绍

罐壁纵缝焊接中气电立焊的应用内容介绍
气电立焊是近年来发展起来的一种高效率、高质量的焊接方法，气电立焊是CO2气体保护电弧焊的一种特殊形式，一般采用药芯焊丝外加CO2气体保护，强制成形，来实现立焊位置的焊接。

近年来，随着油罐的大型化发展，焊接技术也随着飞速发展，气电立焊技术的应用也越来越广泛，其施工技术也逐步得到完善。

我公司在营口港仙人岛建造的四台50000 m3及六台100000 m3外浮顶油罐壁板立缝焊接就采用了气电立焊技术，取得了良好的社会效益和济济效益。

气电立焊操作机根据工作环境不同配备不同类型的操作车，…………
储罐立缝焊接时，一般采用两台自动立焊机对称分布（分布图见混凝土3—1）、同向施焊，焊接时先焊外侧，焊接完毕进行清根、打磨、磁粉探伤，检查合格后再焊内侧。

立缝焊接前在壁板上端加熄弧板（如混凝土3—2），立焊起弧处加引弧板。

…………
气电立焊所焊焊缝位置垂直或接近于垂直方向，电弧轴线方向和焊缝熔深方向成直角，其焊接特点与平焊不一样，焊接工艺参数和焊接坡口与手弧焊差别也很大。

…………
焊接小车调整机构参数
摆动器参数与调节范围
自动焊操作机吊装图
气电立焊焊接过程。

气保焊立焊手法与技巧

气保焊立焊手法与技巧气体保护焊接是一种常用的金属材料焊接方法，广泛应用于航空、航天、汽车、轨道交通等领域。

气保焊分为立式气保焊和平面气保焊两种，本文将主要介绍气保焊立焊的手法和技巧。

一、气保焊立焊的原理与特点气保焊立焊是利用惰性气体（如氩气、氦气等）对焊接区域进行保护，防止氧化和污染，从而达到高质量的焊接效果。

气保焊立焊的特点如下：1. 焊接速度快，效率高。

2. 焊接质量高，焊缝美观，焊接强度高。

3. 适用于焊接各种金属材料，如钢、铝、铜、镁等。

4. 可以在各种位置进行焊接，如平焊、立焊、仰焊、悬焊等。

5. 气体保护可以有效地防止氧化和污染，保证焊缝质量。

二、气保焊立焊的手法和技巧1. 准备工作在进行气保焊立焊之前，需要进行一些准备工作，包括清理焊接表面、调整焊接设备、准备焊接材料等。

清理焊接表面是非常重要的一步，因为焊接表面的污染和氧化会对焊缝质量产生很大的影响。

焊接设备的调整也非常重要，需要根据焊接材料的种类和厚度进行调整，以达到最佳的焊接效果。

2. 焊接位置的选择气保焊立焊可以在各种位置进行焊接，但不同的位置需要采用不同的手法。

在进行立焊时，需要选择一个适合的位置，以便焊工可以方便地进行操作。

通常情况下，焊接位置应该是稳定的，以便焊工可以保持焊接枪的稳定性。

3. 焊接枪的握持方式握持焊接枪的方式对焊接效果有很大的影响。

通常情况下，焊接枪应该被握持在垂直的位置，以便焊工可以更好地控制焊接的方向和速度。

焊接枪应该被握持在中部，以便焊工可以更好地控制焊接的平衡和稳定性。

同时，焊接枪的握持力度也非常重要，过紧或过松都会影响焊接效果。

4. 焊接速度和焊接角度焊接速度和焊接角度是影响焊接效果的两个重要因素。

焊接速度过快会导致焊接质量下降，焊接速度过慢会导致焊接表面出现凸起和凹陷。

焊接角度也非常重要，应该根据焊接材料的种类和厚度进行选择。

通常情况下，焊接角度应该保持在30度到45度之间。

5. 焊接过程中的注意事项在进行气保焊立焊过程中，需要注意一些细节问题，以保证焊接质量。

2003年度辽宁省科学技术奖获奖项目名录

中国医科大学第二临床学院
沈阳军区总医院
孙思予、孙素云、王孟春、闻德亮、金冶、常桂艳、王彩霞、李小力、冯永莲、李五星、徐建军邓东安、侯传举、朱鲜阳、韩秀敏、王琦光、金岩、全薇、柳阳、王淑范姜潮、王雯姝、贾树华、孙燕、陈虹、高政、周莉、闫金松、刘启贵、王若雨、赵耀张淑兰、林蓓、王敏、夏志军、陆景明、王丹波、金镇、马琳、潘伯臣、银铎、杨清
东北大学、哈尔滨工业大学、闻邦椿、陈予恕、武新华、金宗武、刘树天津大学、天津电力公司英、席爱民、张新江、丁千、纪盛青沈阳工业学院贾春德、矫庆春、张志军、杨德兴、潘建国、万宏天、谷洪波、黄晓娟、孟丽荣张之中、庞明、庞汉英、刘仁俊、史衍
2003J-1-06 高精度热压氮化硅陶瓷球轴承 2003J-1-07 高精度管道漏磁在线检测系统 2003J-1-08 WEN13-1/13-2 浮式生产储油船设计与建造 2003J-1-09 辽宁省国土资源遥感综合调查
郑三立、孙刚、梁旭、洪军、胡明亮、阴宏民、孙明、黄其励、周仲晖、陈必英、李娜吴玉厚、张珂、富大伟、孙红、郭桦、李颂华、张丽秀、刘春泽、王宗英、王军、赵民杨理践、陈勇、高松巍、李梦雄、金大庆、周林元、闵希华、陈晓明、孙建刚、王晓峰、刘慧芳顾永建、赵耕贤、马延德、于泽彬、张忠林、张雅娣、张海全、姜福茂、李小平、孙德林、马瑞云仲跻权、李国运、胡远满、孙德兰、李纯武、张玉书、于宝山、刘秀市殷图科技发展有限公司沈阳建筑工程学院、辽宁商务职业学校沈阳工业大学、新疆三叶管道技术有限责任公司大连新船重工有限责任公司、中国船舶工业第七 O 八研究所辽宁省发展计划委员会、中国科学院沈阳应用生态研究所、辽宁省气象科学研究所、核工业二四 O 研究所、辽宁省环境科学研究院、辽宁省农业区划研究所大连海事大学

珠海市科盈焊接器材有限公司

向上）；
◆焊缝成形美观：铜滑块能保证焊缝波纹均匀不超
◆焊接速度快，效率高：２ｍ２ｍ￣厚，长２０ｒ４０ｍ的高。使用背面衬垫可形成均匀美观的背面焊缝；ａ
链焊完只需２ｒｎ０ｉ，其熔敷效率是手工焊接的３倍；ａＯ
◆节省焊材成本：如１，７６１￣－－
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运输及汽车工业
石化工业
矿产及建筑材料工业
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◆ 优异的药皮和药芯调配能力
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的信赖。
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产品类型铸铁用焊接材料
耐磨堆焊用焊接材料
铜及铜台垒焊接材料
铝及锫合金焊接材料火焰及等离子喷法用台金粉末
镰及镣合垒用焊接材料不锈钢、耐酸耐热钢用焊接材料
钎剂和钎料
应用领域
钢结构电站Biblioteka 能源工程＇海洋结构环境技术维护与修理

浅析船舶及海洋工程高效焊接技术

浅析船舶及海洋工程高效焊接技术发表时间：2020-12-15T14:43:07.807Z 来源：《基层建设》2020年第24期作者：胡迪徐森[导读] 摘要：社会进步迅速，我国的各行各业的发展也有了改善。

船舶工业、海洋工程的迅速发展，极大地促进了我国焊接技术的发展，焊接工作量也随之上升。

扬州中远海运重工有限公司江苏扬州 225200 摘要：社会进步迅速，我国的各行各业的发展也有了改善。

船舶工业、海洋工程的迅速发展，极大地促进了我国焊接技术的发展，焊接工作量也随之上升。

目前，我国焊接工作总量已达到世界焊接强国的水平，但焊接工作效率却远远低于发达国家，主要原因在于焊接自动化程度低，高效焊接方法应用不够。

提高焊接效率主要表现在：一是提高焊接材料的熔化速度的高熔敷效率焊接，其主要用于船舶和海洋工程中的厚板焊接。

二是提高焊接速度的高速焊接，其主要用于薄板焊接。

下面介绍几种目前较常见的高效焊接技术。

关键词：船舶；海洋工程；高效焊接技术引言对国内外海洋工程用焊材的研究进程和市场现状进行了分析介绍。

主要阐述了海工钢焊缝金属和热影响区的组织特性，并从纯净化、合金化、细晶化和均质化四个方面对焊缝金属的韧化机制进行了讨论；介绍了特种低相变点焊材的开发和配套焊后处理方法的发展；最后指出了海洋工程用焊接材料的未来发展趋势。

1气体保护焊1.1T.I.M.E.焊T.I.M.E.焊（Transferred Ionized Molten Energy）是在原有的MAG焊基础上通过增大焊接电流，增加电阻热，采用高的送丝速度与其高的熔化速度匹配，并采用四元保护气体来进行保护，实现高速焊接下的高熔敷率。

此方法有如下优点：（1）采用大干伸长焊接，熔敷率、焊接生产率均有所提高。

（2）采用四元气体保护法，接头的低温韧性有所改善，焊缝金属中S、P杂质含量下降，优化了接头力学性能。

（3）由于熔滴过渡方式是射流过渡，故可较好的实施全位置焊接。

目前，这种高效的焊接方法已在机械工程、建筑钢结构、起重机械等制造行业得到实际的应用。

焊接自动化课程设计--船体厚板高效气电立焊

焊接自动化课程设计--船体厚板高效气电立焊焊接自动化说明书《船体厚板高效气电立焊》学院材料科学与工程专业材料成型及控制工程年级 2010姓名邬栋权庞杰王飞翔滕金虎尹金鸽张中奇2013 年6 月28 日目录一．设计背景 (3)二．自动化系统综述 (3)三．研究思路及分工…………………………………………………………..3-4 四．机械设计和图形绘制…………………………………………………….4-5五．电机选择及参数设定…………………………………………………….6-7六．传感器选择与应用……………………………………………………….8-10七．PLC程序控制 (10)-14八．焊接工艺，参数 (1)5-19九．焊机选择………………………………………………………………………………………………..19-20参考文献 (20)一．设计背景随着我国船舶制造领域步伐的加快，大型分段焊接合拢工程也随之增加，厚板垂直焊缝采用EGW（气电焊）技术代替传统的人工焊接，在质量提高的同时，生产效率提高了十几倍。

在一般条件下，气电立焊单面焊厚度一般在25mm 以下，带摆动时可焊接到 35mm左右，厚板立缝一次成形是焊接技术的难题。

双面焊可焊接厚板55mm 以下，但是焊接效率降低。

针对NV D36型50mm以上船板焊接的自动化，我们小组设计了高效气电立焊设备，采用CO2气保护药芯焊丝电弧焊，，以实现NV D36级 50mm厚板立缝的多层多道焊接成形技术，并提出了相关厚板的焊接工艺试验参数。

二．自动化系统综述三．研究思路及分工根据我们的立题和实际情况，我们把具体工作分为一下几方面展开：1.设备整体构造分析，机械结构设计:比如，自由度，关节数，各部位之间的协调，可行性稳定性。

绘制三维图。

（邬栋权）2.电机选择及参数设定。

（庞杰）3.传感器选择与应用。

（滕金虎）4. PLC程序控制流程图设计，梯形图（尹金鸽）5.焊接工艺，参数（要有分析和具体参数）：焊接方法，过渡形式，坡口选择，焊接电源，电流电压，送丝速度，送气流量，焊丝选择，焊接速度。

高炉炉体立缝高效气电立焊技术及应用

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气电立焊所焊焊缝位置垂直或接近于垂直方向，也适于一般高炉的锥体立缝。焊接参数和坡口形式同普通焊条电弧焊差别很大。焊接时，电弧轴线方向与
母材熔深方向成直角，熔化的焊丝金属堆积迭加，熔池
公司、天津钢铁东移等项目的２８０～０ ’ ０３２０ｍ高炉、
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高炉炉体立缝高效气电立焊技术及应用
沈阳大学（１０４１０４）李景波王刚沙玉章李建军中国２０冶金属结构公司（天津市３０５）崔万平张瑞伟０３０

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高效气电立焊技术的研究及应用　李景波王刚沙玉章李建军李群智高继洪
摘要分析了气电立焊的熔焊机理特性熔敷速度高为这种高效自动化焊接技术及设备的推广应用提供了广阔的前景
高效气电立焊应用
０前言　
气电立焊(英文简称EGW)技术从20世纪80年代中期才引进我国
配用专门的药芯焊丝焊接垂直或接近垂直位置的焊接接头焊接时焊缝的背面采用水冷档排(或衬垫)ÈÛ³ØËÄÃæÊÜµ½Ô¼Êø
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携焊机头升降的机械系统
２
冷却循环强迫成型系统
４
焊枪及焊枪摆动及控制系统
６
焊接过程为全自动控制
其焊接位置垂直或接近于垂直方向熔化的焊丝金属堆积迭加形成焊缝
气电立焊焊接电弧产生的热量主要流向三个方向熔化母材
控制母材坡口截面积是影响熔深的主要参数之一直
接决定了焊接质量就增加了焊接线能量熔深的大小由熔池过热金属的过热度影响熔池熔融金属的过热度的因素
因素
２对于一般电弧焊Ｅ＝ＩＵ／Ｖｗ对于气电立焊
大电流密度其送丝速度等于熔化速度
经推导可得焊接线能量为k i为焊丝熔化系数增加电弧电压可增加焊接线能量
３当焊接规范和坡口参数确定后而强制成形的铜滑块吸热则随冷却介质水的变化很大水的流量低的水温和大的流速低流速的情况
焊接薄板时可增加水的流量可有效的控制熔深的大小
熔深的形成方式以及影响熔深的因素也就不同对制定合理的焊接工艺获得优良的焊缝质量具有重要意义
３高效气电立焊机的应用　
３．１　船体立缝气电自动焊机　
船体立缝自动化焊接机在大连船厂应用解决高空作业时操作者的方便作业整机具有结构紧凑永磁体吸盘将铝合金齿条轨道固定在船体钢板上焊机整体于整机架内具有自动提升机构和自动锁定装置使操作者安全可靠送丝系统
焊接电源与被焊物体较近有利于焊前准备和设备操作运输设置了电压电流传感器
设置了供气控制传感器和循环冷却水压指示调节器　
图1
３．２　冶金高炉气电立焊机　
近年来高炉的体积也愈来愈大
到现在的几千立方米因此为适合冶金高炉的施工特点即适合在高炉的露天高空安装施工
厂房内预制焊件我们与太钢　
高炉皮坡口形式　
V形坡口I形坡口
X形坡口
图2
由于高炉皮壁厚焊枪摆动能够增加熔池液态金属的流动的速度
增加熔深使热量在
板厚方向上趋于一致实践表明
背面间隙在5 mmÓÐÀûÓÚÌúË®µÄÁ÷¶¯¼È×é¶ÔI 形坡口１２　ｍｍ进行双面焊接
可获得良好的熔透性
以罐壁上边缘为导向可以行走焊接小车及轨道焊接自动控制箱
操作员在其内部作业　
焊接小车沿磁性导轨携带焊接机头行进焊接小车能够自适应坡口尺寸的变化配有特种焊枪和循环水冷却器焊接效率高质量优良
焊接板厚24mm 长度2 400mm的对接立缝仅需要焊接时间25 min左右９　ｈ
对于板厚范围10
ÏÖÒÑÍê³É10万立罐十几座
３．４壁大直径管气电立焊焊接
我们和胜利油田工程建设公司合作
管径60032 mm 2 400 mmÔÙÔÚ³µ¼äÄÚ°ÑÍ²½Ú¶Ô½Ó³É25 m左右长的管子在滚轮架上用埋弧焊双面多道多层焊接焊接速度较慢极大的提高了焊接的效率和质量
管子环缝气电立焊设备主要包括送丝系统
控制系统焊接电源等六个部分
10焊接生产率是埋弧焊焊接工艺的５倍多
焊缝成形美观　
有效的解决了管子环缝气电立焊一次强制成形焊接起弧和收弧的难题焊接起弧极大的提高了焊接的效率和质量
１对制定合理的焊接工艺获得优良的焊缝质
量具有重要意义
２对于板厚范围１０
气电立焊焊接质量好综合成本低
参考文献　
１　中国机械工程学会焊接学会编２机械工业出版社
ＡＳＭ，１９８３　
３　王　刚９６（３）２１
作者简介高级工程师
高效气电立焊技术的研究及应用
作者：李景波，王刚，沙玉章，李建军，李群智，高继洪
作者单位：李景波,王刚,沙玉章,李建军(沈阳大学)，李群智,高继洪(华油建一公司)本文链接：/Conference_4111474.aspx。