螺旋管焊縫自動(dòng)跟蹤系統主要由傳感器 、機械執行機構 、 主控制柜 、 操作控制器和視頻顯示終端 、 手控盒等部件組成 .

 

    傳感器部件主要由激光傳感器組成,是整個(gè)系統中最重要的器件。傳感器內裝有一個(gè)3B激光發(fā)射器和一個(gè)高分辨率CCD微型攝像機,該攝像機用來(lái)采集鋼管焊縫表面的激光條紋。攝像機的鏡頭前面裝有一個(gè)濾光片,只允許激光通過(guò),其他光線(xiàn)(如弧光等)不能通過(guò)。

 

    機械執行機構主要包括伺服電機、電動(dòng)滑架及機械連接部件。工作時(shí)電機接受電機控制器的指令,帶動(dòng)滑架及焊槍移動(dòng),滑架上裝有限位開(kāi)關(guān),防止滑架超越極限位置。

 

    主控制柜包括PC機、PLC(可編程控制器)、伺服電機控制器、24V直流電源、系統隔離器、柜內空調、KVM擴展模塊。PLC為美國Rockwell公司生產(chǎn),型號為ompactLogixL35E。

 

    操作控制器和視頻顯示終端操作控制器是一個(gè)觸摸屏顯示器,允許操作者控制系統和設置參數。視頻顯示終端是一個(gè)高清晰彩色顯示器,用以觀(guān)察焊縫的實(shí)際情況。

 

    手控盒上包括急停按鈕、激光器開(kāi)關(guān)、自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)、上下/左右微調按鈕和指示器、手動(dòng)操作手柄。打開(kāi)激光器,按下觸摸屏上的“跟蹤”鍵,當開(kāi)關(guān)處于“自動(dòng)”位置時(shí),系統進(jìn)入自動(dòng)跟蹤狀態(tài),此時(shí)手動(dòng)操作手柄被禁止,只能用上下/左右按鈕來(lái)微量調整焊槍偏移。當開(kāi)關(guān)處于“手動(dòng)”位置時(shí),自動(dòng)跟蹤被禁止,操作者只能用“手動(dòng)操作手柄”來(lái)調整焊槍偏移。

 

    螺旋鋼管焊接區易產(chǎn)生的缺陷有氣孔、熱裂紋、和咬邊等。

 

    螺旋鋼管焊縫氣孔不僅影響管道焊縫致密性，造成管道泄漏，而且會(huì )成為腐蝕的誘發(fā)點(diǎn)，嚴重降低焊縫強度和韌性。焊縫產(chǎn)生氣孔的因素有：焊劑中的水分、污物、氧化皮和鐵屑，焊接的成份及覆蓋厚度，鋼板的表面質(zhì)量以及鋼板邊板處理，焊接工藝及鋼管成型工藝等。焊劑成有適量的CaF2和SiO2時(shí)，會(huì )反應吸收大量的H2，生成穩定性很高且不溶于液態(tài)金屬的HF，從而可以防止氫氣孔的形成。

 

    氣泡。氣泡多發(fā)生在焊道中央，其主要原因是氫氣依舊以氣泡的形式隱藏在焊縫金屬內部，所以，消除這種缺陷的措施是首先必須清除焊絲和焊縫的銹、油、水分及濕氣等物質(zhì)，其次是必須很好地烘干焊劑除去濕氣。此外，加大電流、降低焊接速度、減慢熔化金屬的凝固速度也是很有效的。

 

    焊劑的堆積厚度一般為25-45mm，焊劑顆粒度大、密度小時(shí)堆積厚度取最大值，反之取最小值;大電流、低焊速堆積厚度取最大值，反之取最小值，此外，夏天或空氣濕度大時(shí)，回收的焊劑應烘干后再使用。硫裂（硫引起的裂紋）。焊接硫偏析帶很強的板材（特別是軟沸騰鋼）時(shí)硫偏析帶中的硫化物進(jìn)入焊縫金屬而產(chǎn)生的裂紋。其原因是在硫偏析帶中含有低熔點(diǎn)的硫化鐵和鋼中存在氫氣。所以，為防止這情況產(chǎn)生，使用含硫偏析帶少的半鎮靜鋼或鎮靜鋼還明效的。其次，焊縫表面和焊劑的清潔與干燥也是很必要的。鋼板表面處理。為避免開(kāi)卷矯平脫落的氧化鐵皮等雜物進(jìn)入成型工序，應設置板面清掃裝置。熱裂紋。在埋弧焊接中，焊道內可產(chǎn)生熱裂紋，特別是在起弧和熄弧弧坑處容易發(fā)生裂紋。為消除這種裂紋，通常在起弧和熄弧處裝有墊板，并在板卷對焊接結束時(shí)，可將螺旋鋼管逆轉而將焊進(jìn)疊焊。熱裂紋在焊縫應力很大的時(shí)候，或者焊縫金屬內的si很高的時(shí)候最容易產(chǎn)生。

 

   鋼板板邊處理。鋼板板邊應設置鐵銹和毛刺清除裝置，以減少產(chǎn)生氣孔的可能。清除裝置的位置最好安裝在銑邊機和圓盤(pán)剪后，裝置的結構是一邊2個(gè)上下位置可調整間隙的主動(dòng)鋼絲輪，上下壓緊板邊。焊渣的卷入。卷入焊渣就是在焊縫金屬中殘存一部分焊渣。

 

　  焊縫形貌。焊縫的成型系數過(guò)小，焊縫的形狀窄而深，氣體和夾雜物不容易浮出，易形成氣孔和夾渣。一般焊縫成型系數控制在1.3-1.5，厚壁螺旋鋼管取最大值，薄壁取最小值。焊透度不佳。內外焊縫金屬重疊度不夠，有時(shí)未焊透。這種情況叫做焊透度不足。減小次級磁場(chǎng)。為了減少磁偏吹的影響，應使工件上焊接電纜的連接位置僅可能遠離焊接終端，避免部分焊接電纜在工件上產(chǎn)生次級磁場(chǎng)。咬邊。咬邊是沿著(zhù)焊縫中心線(xiàn)在焊縫邊部出現Ｖ形溝槽。咬邊是在焊速、電流、電壓等條件不適當的情況下產(chǎn)生的。其中焊接速度太高要比電流不適合更容易引起咬邊缺陷。

 

    工藝方面。應適當降低焊接速度或增大電流，從而延遲焊縫熔池金屬的結晶速度，以便于氣體逸出，同時(shí)，如果帶鋼遞送位置不穩定，應及時(shí)進(jìn)行調整，杜絕通過(guò)頻繁微調前橋或后橋維持成型，造成氣體逸出困難。