全位置管道自动焊机与自保护焊机性价比(比较)
管道全位置自动焊机的机电一体化设计及焊接工艺研究
自动焊接运行控 制过程 中，将 三轴 伺服 电机中的直流伺服 电机 机焊接运行过程 中的焊接运行控制需求 ，需要控制系统执行机 以及步进 电动机作为控制执行 单元 结构部分，通过 自动控制系 构 中的电动机设备惯性 以及转矩 、 启动等工作性能都 比较好 ， 因 统中的光 电编码器对 于全位置 管道焊接 过程 中行走 电动机的运 此 ， 在进行全位置 自动焊机控 制系统设计中， 多使用直流伺服 电 行速度信号、摆动电动机 以及提 升电动机的位置信号等进行检 动机作为控制系统行走机构的驱动电动机设备。此外， 结合全位
摘
要： 管道全位置 自动焊机是一种进行管道环缝 自动焊接应用的专用设备 ， 在实际中的应用相对 比较广泛， 尤其是 随
着管道焊接工艺技术的提升以及 自动化技术的进步 ， 管道全位置 自动焊机在 管缝焊接的实际应用中不仅越 来越广泛普遍 ， 并
且还具有相对比较 突出的应用优 势。本文主要结合 国内外管道全位置 自动焊机的 自动控制 系统特征 。 结合全位置 自动焊机
自动焊接设备有哪些
1、直缝自动焊机直缝自动焊机又叫纵缝自动焊机，用于圆筒的纵缝焊接与平板的纵缝对接，是自动焊机的一种，它可以大量代替人工，降低劳动成本，改善焊接工人的劳动环境。
2、环缝自动焊机环缝自动焊机是一种能完成各种圆形、环形焊缝焊接的通用自动焊接设备。
可用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及其合金等材料的优质焊接，并可选择氩弧焊（填丝或不填丝）、熔化极气体保护焊，等离子焊等焊接电源组成一套环缝自动焊接系统。
3、管道自动焊机管道自动焊机是一种进行管道焊缝自动焊接的机器，利用工件转动和枪头固定的原理来进行焊缝在最佳位置（平焊位置）的焊接。
机型分为压紧式自动焊机、悬臂式自动焊机、分体式自动焊机、旋转式自动焊机、夹钳式自动焊机等，焊接方式有TIG、MIG、SAW，可以根据需要配备一把枪、二把枪和三把枪。
管道自动焊机在我们前山管道它又叫管道焊机、管子焊机、管道焊接机、管子焊接机、管道自动焊、管子自动焊。
4、相贯线自动焊机以电机为主驱动机构，控制系统采用人机界面数字化控制，以继电器控制为辅，从而稳妥地实现了焊接的自动化控制，编程简单化，一教就会。
5、超声波自动焊机超声波焊接机按照自动化水平可以分为自动焊接机、半自动超声波焊接机、手动焊接机，对于现代化企业来讲，自动化水平越高越有利于企业流水线生产，所以自动焊接机的使用是企业未来的一个趋势。
6、自动埋弧焊机自动埋弧焊机指的是采用熔剂层下自动焊接的设备，它配用交流焊机作为电弧电源，它适用于水平位置或与水平位置倾斜不大于10度的各种有、无坡口的对接焊缝、搭接焊缝和角焊缝。
与普通手工弧焊相比，具有生产效率高、焊缝质量好，节省焊接材料和电能，焊接变形小及改善劳动条件等突出优点。
7、电渣自动焊机电渣自动焊机是采用焊丝为电极，焊丝通过非消耗的电渣焊枪和导电嘴送入渣池的电渣焊设备。
电渣自动焊机主要用于钢结构垂直焊缝的高效焊接，特别适用于箱型柱和箱型梁隔板的焊接。
8、激光自动焊机激光焊机针对模具和金属工件的磨损、划伤、针孔、裂纹、缺损变形、硬度降低、砂眼等缺陷进行沉积、封孔、补平等修复功能。
压力钢管全位置自动焊机的研制与应用
１ 全位置 自动焊 机 的主要研 制 内容 及其 实施方案
全位 置 自动焊 机研 制 主要包 括机 械 和 电气 控
制两大部分内容 ， 二者均十分重要 ， 任何一方面的
疏忽或设 计与制 造 不合 理 均会 导 致 整 机研 制 的失
败。
①大直径厚壁压力钢管的安装环缝组装难 以
１ １ ２ 爬行小 车 ．．
⑦焊接 速度调节 ； ⑧设定 摆幅工作 方式下 始摆方 向选 择 ⑨设定 摆幅工作 方式 下 电弧纠偏 调节 ⑩焊 接行走小 车近控 与遥 控 其 电气控制原 理如 图 １ 示 。 所
爬 行小 车 分 主 动驱 动 的行 走 小车 和 被动 行走 的焊枪 摆动控 制 车两 部 分。 它们 分 别在 底 板 下方 两侧各 有两对 互 成 ６。 ０的轴 承夹 紧轨道 边 缘 ， 动 运 灵 活 可靠 。夹 持 轨 道 的两 侧 轴 承 轮 中的其 他 一侧 可以 通过螺 杆 和滑块 做横 向移动 ， 以实 现小车在轨 道上 夹持与 拆卸 ， 使小 车在轨 道上 装卸 十分方便 。
各 处 焊缝成形 基本 一致 。
摆机构及摆幅 自 适应坡 口宽度传感器结构设计 。
１ １ １ 爬 行 轨 道 ．
对 于铁磁性工 作 ， 行 轨道 由不 锈 钢薄 板 、 爬 分 体 式齿块组 成的齿 条 和 固定 轨 道 于工 件 表 面 的永
・
９ ・
维普资讯
１ １ ３ 焊枪 摆 动机 构 ．．
２ 整机 主要 技 术参 数
小车 电源 ：２Ｖ，０ ｚ ２０ ５Ｈ ；
小车爬行 速度 ： －４ ０ ｍ／ ｎ ０ ５ ｍ ｍｉ； 焊枪摆 动幅度 ： 一 ０ ｍ； ０ ±４ ｒ ａ
焊枪 摆 动 机 构是 实现 焊 接 电弧 横 向运 动 的机 构 。本 系统 采 用 一 空 心薄 壁 不 锈钢 方 管 其 上 固 定有 条状 不锈 钢板 和齿条 作摆杆 ， 杆端部 安装有 摆 焊 枪夹 紧和传 感 器 固定及 调 节 机构 。依 靠 摆 杆上 条状不锈 钢板 两 侧有 倒 角 的边 缘 与 安装 于立 板上
长输管道全位置自动焊接工艺分析
长输管道全位置自动焊接工艺分析摘要：在我国各类石油化工长输管道工程建设中，长输管道工程建设朝着“更长距离、更节能、更安全环保”的方向发展。
管道全位置自动焊具有焊接效率高、焊接质量高、劳动强度低等特点，已逐渐成为焊接施工的主要工艺。
文章针对长输管道全位置自动焊施工情况进行总结对比，形成不同管径和材质的性价比最优、操控性最强的管道全位置自动焊工艺选择。
关键词：管道全位置自动焊；根焊；性价比；一次合格率1．概述管道全位置自动焊是一种借助于机械、电气等方法，使整个焊接过程实现自动化、程序化的焊接施工技术，具有效率高、质量稳定、焊缝成形美观、劳动强度低、焊接速度快、焊接过程受人为因素影响小等优点，在欧美发达国家得到了广泛的应用。
而在我国各类石油化工管道工程中，管道全位置自动焊应用的比例相对较低，随着大口径、厚壁钢、高钢级长输管道的大量建设，管道全位置自动焊已逐渐成为我国管道施工的主要焊接方法。
本文针对目前国内施工的长输管道典型管径采用的管道全自动焊工艺及设备进行性价比分析，形成不同管径和材质的管道采用最优的管道全自动焊工艺匹配。
2．管道全位置自动焊工艺使用案例自2016年开始，中俄原油管道二线、陕京四线、中靖联络线和中俄天然气东线的开工建设，除中俄天然气东线（φ1422mm）正在建设中，其余三条长输管道已全部施工完毕。
已建设完毕的三条长输管道自动焊施工及工艺情况可以看出，管道全位置自动焊综合使用比例达到50%以上，根据目前长输管道焊接工程对管道全位置自动焊的使用要求，不仅可在主线路施工中进行应用，同时也可在支线管道进行大面积推广应用。
其一，提升工作效率，自动焊接技术的焊丝熔敷速度更快，进而缩短了焊工换条的时间，有效虽短工作时间达到原先的三到四倍。
其二，焊接质量更为稳定，通常意义上的管道焊接很大程度上受到技工水平的影响。
随着科技的气体的保护，在大口径厚管壁的施工作业上更能够保证工程质量。
其三，缓解施工现场工作强度。
自动焊技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景
自动焊技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景发布时间：2021-10-21T03:19:17.167Z 来源：《工程建设标准化》2021年14期作者：张山[导读] 国内经济的稳定持续增长离不开石油化工产业，国内石油化工项目的数量和规模也在不断增加。
石油化工管道建设作为张山中国石油管道局工程有限公司燃气分公司，河北省廊坊市，065000摘要：国内经济的稳定持续增长离不开石油化工产业，国内石油化工项目的数量和规模也在不断增加。
石油化工管道建设作为企业正常运行的关键性内容，对于企业发展有着至关重要的影响。
由于焊接工艺和焊接方法选择不当造成的质量问题时有发生，不仅造成了严重的经济损失，还对人们的生命安全造成了威胁。
如何提升石油化工管道的焊接工艺，已经受到企业的重视和关注。
关键词：自动焊接技术；石油管道；施工；应用1石油化工管道自动化焊接技术分析石油化工管道运输的都是石油、天然气等易燃易爆产品，对于焊接工艺有着十分严格的要求。
同时，管道焊接要承担很多的风险，一旦出现质量和安全问题，就可能造成巨大经济损失。
石油化工管道的焊接工艺十分重要，需要给予更多的关注。
1.1 石油化工管道自动化焊接方法在石油化工管道自动化焊接过程中，使用电弧焊盖面可以得到优质的焊接接头。
保证管道焊接的施工质量，有效降低返工的概率。
被焊工件的材质（同种或者异种），通过加热、加压，或两者并用，用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。
焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
因为自动焊接的使用范围比较广泛，不论是室内、室外还是横向、竖向都可以完成焊接，已经成为当前石油化工管道自动化焊接的重要方式。
1.2 焊接的准备工作因为石油管道的特殊性，要强调焊接的准备工作。
及时编制焊接作业指导书，明确管道焊接的工艺和焊接工艺评定。
在实际的指导书的编制过程中，结合施工技术的具体步骤，制定出完善的管理方案和更加具体的管道焊接方案，为后续工作的开展奠定坚实基础。
无轨式大口径管道自保护全位置自动焊
（０ １）改善 了作业条件 ，有利于焊工身体健康 。
３ 自动 焊 设 备 简 介
以北 京 石 油 化 工 学 院 的 轨 道 式 全 位 置 焊 接 机 器 人 、 成 都 熊谷 电气 公 司 半 自动 自保 护 焊 机 为 基 础 ，合 成 了 现 在 的无 轨 式 大 口径 管 路 自保 护 全 位 置 自动 焊 接 设 备 。该
成套设备 主要 由机 器人 主体 （ 车 ） 焊 、控制 箱 、遥 控 装 置 、焊接 电源 、送丝机 、软件等部分组成 。
（ ）国 产 自保 护 焊 丝 生 产 规 模 还 较 小 ，特 别 是 ５ ８Ｏ ａ ０ ＭＰ 级高强钢 的 自保护 焊丝 ，目前 国 内还 无法 生产 ， 需靠进 口，价格高 。
（ ）解决 了气体保 护焊 和双保护焊在仰焊位易堵塞焊 ２
枪 的 问题 。
（ ）采用 无 导 轨光 电跟 踪 技 术 ，操 作 灵 活 ，对 焊 口接 ３ 头 的 加工 没有 特别 的要 求 ，便 于 现 场 装 配 。
碳 钢 、低合 金钢 焊接 参数记 忆 ＭＩ ５ ０ Ｐ Ｓ一 ０ 焊 接管径
Ｏ １ ０ ｍ／ ｎ ～ ０ ｃ ｍｉ ０ ０ ～４ ｍｍ ０ ～３ ０ ～３ ６ ｍｍ ０
５ Ｈｚ ０ ≤３ Ｗ ｋ ≥６ ｍｍ ≤ｌ ｍｍ ≥３ ｍ ≥８ Ｂ ｋ ≥
３０ ａ ｍ ００ｒ
相对 于其他焊 接方 法 ，自保 护全 位置 自动 焊具 有 以
下优 点 ： （ ）适 于 任何 位 置 的焊 接 。 １
（）焊 接 工 艺 不 完 善 ，需 进 一 步 改 进 ，形 成 通 用 的 焊 ６
海底管道铺设用全位置自动焊机械系统设计
动齿 轮轴 间通过 同步 带传动 。 驱动齿 轮轴 两端加 工
有 支 撑 轮 ， 撑 轮 与 轨 道 侧 缘 配 合 用 以 保 证 驱 动 齿 支 轮 副 的 中 心 距 ， 配 合 锁 紧 轮 锁 紧 焊 机 。 机 上 安 并 焊 装 两 套 驱 动 系 统 ， 个 驱 动 齿 轮 轴 分 别 安 装 在 焊 机 两
作 业 的实 际 ， 准 国 际上 Ｇ Ｗ 技 术 领域 的新 动 瞄 ＭＡ 向， 研制 开发适 用 于海管 铺设 用 的双焊 炬管 道全 位
置 自动 外 焊 机 势 在 必 行 。
两侧 ， 四个 支 撑 轮 和锁 紧轮 配 合对 焊 机 进行 锁 紧 ，
锁 紧 焊 机 的 六 个 轮 子 组 成 一 个 三 棱 柱 ， 图 ２所 示 ， 如
国 天 然 气 集 团公 司 设 计 应 用 于 Ｐ Ｗ３ ０ Ａ ０ ０双 炬 管 道 焊 机 上 ， 机 的 锁 紧 由 四 杆 机 构 和 偏 心 轮 联 合 作 用 焊
完 成 ， 装 时 只 需 要 搬 动 位 于 焊 机 两 侧 的 锁 紧 手 柄 拆
图 １ 焊 机 行 走机 构 示 意
管 道 焊 接所采 用 的内焊 机 根焊 方 案 ， 备 投资 大 ， 设 对 管 口组 对精 度要求 高 ； 表面 张力 过渡 气体 保护 半
自动 焊 （ｙ ） ｓ ｒ根焊 方 案 还 有 待 进 一 步 完 善 ， 量 和 质 效 率 问题 突 出【 因此 ， 合我 国海底 管道铺 设焊 接 。 结
焊 机能沿轨 道作 平稳 的 圆周 运动 。 设计 时 主要 考虑
如 何 承 担 焊 接 小 车 的 质 量 ， 何 驱 动 焊 机 稳 定 运 行 如
示教式焊接跟踪全位置管道焊机的研制
教存储系统和实际焊接时焊枪横 向位置 自动控制系统。
２ 管 道 焊机 焊 接 轨 迹 的 示教 和 示 教 点信 息存 储 系统
的基本 原理
管 道焊 机焊 前 一 般 均 需 进 行 行 走 机 构 的调 整 ， 以 便观 察 和确 定 轨 道 的安 装 、 定 位 是 否 使 焊 枪 在 允 许 的
图１ 焊枪 位置信息提取原理框 图
２ ０ ０ ７年 第 ３期 ４５
维普资讯
维普资讯
维普资讯
俘 掳 生产应用
制 部分 的控 制 程 序 ， 这 种 控 制 系统 不 但 适 用 于 管 道 的 Ｃ Ｏ 焊接 ， 也 适用 于 管道其 它 方法 的焊 接 。
的功能 实际 上非 常必要 。
装在其中的 ３ ６ ０ 。 倾角传感器能够实时检测和输出行走 机构所 处 的角 度 位置 Ｊ ， 而 且 当角度 超 过 ３ ６ ０ 。 时， 传 感 器输 出自动 回零 。
焊前 坡 口间 隙 中心位 置 示 教 的基 本 原 理 如 图 １所 示： 当开 动焊 机行 走机 构 后 ， 单 片 机 系统 即实 时检 测 行
维普资讯
示 教 式 焊 接 跟 踪 全位 置 管 道 焊 机 的研 制
北京石油化工学院（ １ ０ ２ ６ １ ７ ） 华 北 电 力 大 学（ 北京市 １ ０ ２ ２ ０ ６ ）
摘要
李明利 杨国田
在采用 了一种绝对编码 式 ３ ６ ０ 。 倾 角传感器 作为轨道式 全位 置管道焊 机旋转 机头所 处角度 位置 传感器
１ 管道焊 机整体 组 成
该管道焊机整体主要 由三大部分组成 ， 即行走机 构、 轨道 和控 制系 统 。
（ １ ）行 走机 构 即旋 转 机 头 ， 主要 由行 走 伺 服 电 机、 摆动 伺服 电机 、 焊 枪 横 向位 置控 制 伺 服 电机 、 送 丝
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对比项目
（焊缝/条）
自保护焊机
全位置管道焊机
对比结果
（相差）
焊丝类型
自保护药芯焊丝
（51元/kg）
碳钢药芯焊丝
(8.7元/kg)
相差42.3元/kg
焊丝型号
JC-29NI1Ф2.0
V-71-Ф1.2
焊件管径
DN1400
DN1400
焊件壁厚
18MM
18MM
焊丝用量
该工艺对比结果适用于市政管道安装工程，大大降低焊材成本，持续工作效率高，质量合格率高，人工成本低，易学，上手快，降低人工劳动强度。机械相对人工来说，人工的不确定因素很多，但机械只须要及时维护保养到位的情况下可以保证持续稳定的工作效率。
施耐博格数控科技（北京）有限公司
11KG
11KG
理论使用量相同
保护气体
/
1瓶
100元
工作效率
（仅填充
盖面）
8小时/条焊缝
Hale Waihona Puke 1人2小时/条焊缝1人
自动焊是半自动焊的4倍
焊材成本
焊缝/条
561元/条
95.7元/条
节省
365元/条
小 结
该工艺已实际发生的仅焊缝填充盖面焊丝成本很高，相对于该市政管道安装工程来说，本就利润少，工期紧，工作量大，人工成本高，对焊工操作水平要求高，人也不好找。经济效益低，且具有一定经营风险。该焊接工艺用于大管径长输石油管道安装工程居多。