【摘要】：為了實現(xiàn)液化天然氣儲罐立縫位置的自動焊接,本文提出了 LNG儲罐立縫位置的焊接方法及焊接裝備方案。采用一種窄間隙TIG旋轉(zhuǎn)電弧焊接新工藝,將鎢極打磨成非軸對稱的尖端,利用電機控制鎢極旋轉(zhuǎn),使電弧周期性加熱窄間隙坡口兩側(cè),用一種全新的思路解決窄間隙焊接中側(cè)壁熔合問題。焊接裝備方面,設(shè)計加工了新型窄間隙TIG旋轉(zhuǎn)電弧焊槍,可以實現(xiàn)無線回轉(zhuǎn)導(dǎo)電,具備自動送絲功能,實行雙路氣保護方式;采用真空吸附的掛壁小車配合焊接小車,控制焊槍立縫位置的焊接行走,防止9%Ni鋼磁化,同時保證焊接過程的穩(wěn)定。搭建窄間隙焊接中電參數(shù)及圖像信號的采集平臺,通過同步采集的電信號及圖像信號分析焊接過程中電參數(shù)隨電弧旋轉(zhuǎn)變化規(guī)律。電弧在旋轉(zhuǎn)過程中,由于鎢極尖端與側(cè)壁母材距離的改變,焊接電流和電弧電壓隨其周期性穩(wěn)定的變化,確保對側(cè)壁有充足的熱輸入。探究不同焊接參數(shù)下電弧形態(tài),實驗結(jié)果表明:鎢極非軸對稱尖端角度為45°、旋轉(zhuǎn)速度適中,焊接電流較大時,電弧對側(cè)壁加熱區(qū)域較大,有利于側(cè)壁良好熔合;分別對16mm厚SHT490鋼和24mm厚9%Ni鋼進行單層單道的焊接實驗和窄間隙坡口對接實驗,實驗證明這種新工藝能夠解決16mm和24mm厚板窄間隙焊接中側(cè)壁熔合的問題;并且由于電弧循環(huán)旋轉(zhuǎn),對熔池具有攪拌作用,使焊縫表面成形也非常平滑美觀。這種窄間隙TIG旋轉(zhuǎn)電弧焊接新工藝可以實現(xiàn)16mm和24mm厚板多層單道的焊接。最后對立縫位置焊接工藝研究。改進焊接裝備以實現(xiàn)立焊要求,進一步分析立焊過程中送絲等問題,通過合理設(shè)計焊接工藝參數(shù)解決了立焊時熔池流淌問題,保證立焊時窄間隙側(cè)壁熔合良好。
【圖文】：

可以利用脈沖磁場控制電弧周期性擺動，，來實現(xiàn)側(cè)壁熔合，但磁控技術(shù)不適合焊逡逑接９％Ｎｉ鋼磁性材料。逡逑山珊等人設(shè)計了一種窄間隙ＴＩＧ焊槍，如圖１－２所示，整個焊槍槍體厚度為逡逑８ｍｍ，雙氣罩充分保護恪池及焊縫，同時可以冷卻鎢極，設(shè)計Ｖ型水路對焊槍逡逑進行水冷。焊槍槍身進行絕緣處理，防止焊槍與破苦內(nèi)側(cè)發(fā)生起弧。鎢極夾持采逡逑用螺釘固定，可以實現(xiàn)鎢極角度的調(diào)整，從而實現(xiàn)窄間隙坡口內(nèi)多層多道的焊接，逡逑以解決側(cè)壁熔合不良問題。采用Ｖ型水管進行冷卻Ｐ６，２７］。逡逑該窄間隙焊槍通過多層多道的方式實現(xiàn)窄間隙的焊接，其焊接效率比單層單逡逑道低；其次，由于其焊接時，需要把整個氣罩深入坡口，嚴(yán)格限制了坡口間隙，逡逑不能進行超窄間隙的焊接。其通過把鎢極夾持一定角度來實現(xiàn)多道焊，在焊接過逡逑程中

第一章引言逡逑ＫＸｏｂａｙａｓｈｉ等人提出了一種高效ＴＩＧ焊接方法，發(fā)明了一種雙鎢極焊槍，逡逑其焊槍的雙鎢極結(jié)構(gòu)如圖１－３所示，該焊接方法可以保證一定的側(cè)壁熔深和較高逡逑的熔敷效率。如圖１－４采用兩個脈沖電流分別給兩個電極供電，在窄間隙坡口中，逡逑并列的雙電弧可以保證側(cè)壁熔合，同時該方法可以實現(xiàn)高的熔敷效率［２８＿３Ｑ］。雖逡逑然通過雙鎢極解決了窄間隙側(cè)壁熔合的問題，但是其代價卻是使用兩臺焊接電逡逑源，造成資源的浪費，成本提升，并不適合實際工業(yè)生產(chǎn)。逡逑Ｅｔｅｃｔｒｏｄｅ邋２逡逑％邐＾邋ｍｅ逡逑＼ｉ邋ｎｍ逡逑＿邋ｔ窬一應(yīng)逡逑，Ｓ邋％ｉ＿＿ｌｓ0ｌａｔｏｒ逡逑／邐＼邐”邐ＨｏｆｔＡＪ－Ｌ．逡逑Ｗｉｍ邐—逡逑＊邐Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ邋１邐邐逡逑圖１－３雙鎢極邐圖１４焊接方法示意圖逡逑張仁軍在窄間隙焊槍鎢極兩側(cè)安裝旋轉(zhuǎn)陶瓷片，通過絕緣的陶瓷片約束電逡逑弧，防止電弧在側(cè)壁發(fā)生攀爬，有效的控制加熱坡口底部及底部側(cè)壁，從而解決逡逑了側(cè)壁熔合。通過該技術(shù)能夠?qū)⑵驴陂g隙減小到５．５ｍｍ以下。該方法通過外逡逑加旋轉(zhuǎn)陶瓷片
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG409;TE972

【參考文獻】

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本文編號：2602598