海底管线铺设焊接技术现状与发展趋势

介绍了最新海底管线铺设焊接技术的研究现状与发展趋势,比较了各种主要焊接方法的特点,其中熔化极气体保护全自动焊是广泛使用的海底管线铺设焊接技术,提高该技术生产效率的有效途径是采用多头多炬及窄间隙坡口;介绍了闪光对单极脉冲焊、光纤激光-电弧复合焊及非真空电子束焊等新型焊接方法.认为这些方法有望在未来海底管线铺设工程中得到应用并产生重要影响;基于网络和总线技术的计算机集成管线铺设焊接系统可望成为提高焊接生产率的重要途径.     

轨道式管道焊接机器人焊缝跟踪方法研究现状

首先简述了截至2013年世界石油天然气管线的铺设情况以及采用熔化极气体保护焊(GMAW)的轨道式管道焊接机器人在工业中的应用情况、工作特点和优势,然后,较为全面地介绍了熔化极气体保护焊中常用传感器的分类,详细分析了它们的焊缝跟踪原理、优缺点和在管道焊接中的应用情况。研究发现,电弧传感器和视觉传感器具有实时性好、信息量大、跟踪精度高等优点,是管道焊接中应用最广泛的两种传感器,单一的传感器在不同工艺的焊缝跟踪中跟踪精度容易受到限制,而采用多种传感器相结合的方法可以极大提高油气管道的焊缝跟踪精度。采用视觉传感和电弧传感相结合的焊缝跟踪系统已经在日本投入天然气现场管线的焊接,并获得了良好的焊接效果。最后得出结论,焊接过程中应该根据工艺特点采取不同的跟踪方法,而采用多种传感器结合的方式可以提高焊缝跟踪精度,必将成为今后研究的热点。     

弧焊机器人焊枪姿态的自动规划

针对弧焊机器人离线编程中的关键问题，研究了在焊接过程中焊枪姿态的自动规划技术，提出了焊缝和工艺信息的定义与获取、焊枪所在的最佳工作平面、焊枪可行域及其姿态的自动规划等方面的新概念和方法．通过采用这种方法，将三维问题的焊枪姿态规划转化为焊枪工作平面的二维问题来处理，并方便地得到了满足焊接工艺要求、焊枪与工件无碰撞干涉的可行区域，最后结合焊接工艺专家系统就可以最终确定焊枪在每一焊接位置的空间姿态．     

基于电弧传感的管道焊接高低跟踪技术

摘要： 针对管道焊接过程中焊接规范变化的特点,建立了不同区位焊接电流与焊枪高度的数学模型,提出了可变增益的PID(Proportion Integration Differentiation)多模型控制算法,设计了基于模糊切换规则的多模型控制器.试验结果表明,高低跟踪系统的稳态和动态性能良好,可实现不同焊接规范下焊矩高度的实时跟踪控制,保证了焊接过程的稳定性,改善了焊接质量.     

核电站主管道自动焊焊缝缺陷的返修研究

核电站主管道自动焊是一种先进技术,是三代核电站主管道焊接的首选技术。中广核工程有限公司在压水堆核电站主管道自动焊技术中开发了窄间隙、单层单道焊接工艺,该工艺较手工焊相比能显著提高焊接质量和效率、降低工人劳动强度。在该工艺开发及现场实施过程中,由于其自身焊接特点,也会产生一系列缺陷。为确保焊缝质量,中广核工程有限公司根据主管道特点、坡口形式以及缺陷特点等,研究和开发了压水堆主管道焊缝返修技术。     

Study on the all position automatic pipeline backing weld machine

As a result of the lower backing weld efficiency, the applying of automatic welding is seriously limited. So a kind of special automatic welder is designed and manufactured for backing weld. This paper introduces the character of the assembled pulse CO2 arc welding machine which has strong penetrability. It specifies the technology of controlling the parameters of all position automatic welding by computer and multi-axis controller. Moreover typical welding procedure parameters are provided. It is proved by examination that the economical and practical equipment and technology are suitable for the long-distance transmission pipeline, and it has a good foreground of spreading and applying.     

换热器管板的全位置自动化焊接工艺

在详细分析换热器钛合金管板自动焊接工艺特点的基础上,利用自行研发的全数字管板焊接系统进行了换热器管板的全位置自动焊接工艺试验,探讨了换热器管板焊接中影响焊接质量的相关因素,获得了合理的工艺,即峰值电流80~100A、基值电流20~30A、电流脉冲频率5~10Hz、脉冲占空比50%、机头转速3~4 r/min、采用脉冲方式进行电流上升和下降,并在1GW超临界火电机组换热器管板的焊接生产中证明了所确定的焊接工艺能满足实际施工的需要.     

换热器管板全位置自动化精密焊接工艺的研究

电力电站发电机组换热器中管板与换热管之间的角接接头环形焊缝质量是整台换热器制造质量的关键,须采用全位置自动化精密焊接工艺。本文在详细分析换热器管板自动焊接工艺特点的基础上,利用自行研发的全数字管板焊接系统进行了换热器管板全位置自动焊接工艺试验研究,探讨了换热器管板焊接主要工艺参数对焊接质量的影响规律,获得了换热器管板精密焊接的工艺规范,并在100万KW超临界发电机组换热器管板的焊接生产中进行了验证。     

CPR1000核岛主管道自动焊效益分析

该文通过介绍核电站主管道窄间隙自动焊工艺的开发和主设备及主管道安装焊接逻辑优化,并成功在CPR1000项目上实施成果,系统的分析CPR1000核岛主管道自动焊实施对核电站主管道焊接质量的进一步提高,焊接工期的进一步优化,以及核电站建造成本的进一步降低起到积极的贡献:采用自动焊工艺,单道焊缝焊接工期将相对手工焊缩短15～20 d,核岛安装关健路径工期将由此缩短30～45 d,由此带来商运提前直接经济效益近2亿元.中国改进型百万千瓦级核电站主管道自动焊的成熟应用,也将为我国后续自主完成三代AP1000及EPR堆型自动焊技术提供强有力技术准备.     

基于模型的机器人管道自动焊接系统

论述了一种以焊缝几何模型和焊接过程模型为基础的管道机器人自动焊接系统，通过对管道定位机构（工件定位器）和焊接机器人的运动协调控制，使得在整个焊接过程中，焊缝相对于重力始终保持于最佳方向，同时焊枪相对于焊缝也保持在最佳方位上。文章首先介绍了系统的总体概念，接着详细讨论了工件定位器和焊接机器人的运动控制算法，最后通过实验和仿真验证了系统的可行性。     

The Studies of the Welding Processes and Procedures on the West-East Pipeline Project

The West-East pipeline project attracted the attention from all over the world for its long distance, huge diameter, complex geographic conditions, and diversified welding techniques being applied. In this paper the detail welding process and procedures used in the project are discussed and the distinguished achievements on welding techniques of China pipeline construction are described.     

自动焊接中接缝检测跟踪系统的研究

针对焊接过程中焊枪应对准接缝中心位置进行焊接的要求，研究制造了一种能自动检测接缝中心进行实时跟踪的接缝识别系统，此系统利用CCD对图像的高精度传感，通过适当的图像处理方法获得了清晰的焊接区前端图像和精确的接缝中心位置，并计算出焊枪位置与接缝中心位置的偏差。实验结果表明，此系统能稳定可靠地工作，满足使用要求。     

CO2气体保护焊在管钢对接焊缝中的应用

在管线钢对接焊缝中采用CO2气体保护焊（简称CO2焊）,解决了焊条电弧焊在管线钢（特别大直径管线钢）对接焊缝中,劳动强度高、焊接质量低、生产率低等问题。CO2焊具有高效、优质、节能、节材、自动化等特点,在管线钢焊接中将逐步取代焊条电弧焊而成为主要的焊接方法之一。     

图象法焊接缝隙检测的研究

为了实现电弧焊过程的自动对中和焊缝质量控制，必须对焊接缝隙的相对位置和坡口几何参数进行检测。文章介绍了一套自行设计的计算机焊接缝隙检测系统，包括图象采集卡、光学传感器、计算机接口、图象处理软件，分析了它们的基本结构和工作原理。重点讨论了提高光学传感器、图象处理软硬件等抗干扰能力的措施。     

高密度聚乙烯（HDPE）管道热熔焊技术

近年来,高密度聚乙烯（HDPE）在国内得到突飞猛进的发展,其应用范围也在不断地拓展。在简述HDPE概况的基础上,着重介绍了HDPE管道的优点及发展趋势,以及HDPE管网系统的构成、焊接及焊接过程中的注意事项等。     

管道工程中药芯焊丝半自动焊接技术的应用及经济效益分析

针对大口径长输管道工程,介绍了药芯焊丝半自动焊技术的应用特点,并比较了药芯焊丝半自动焊接技术与手弧焊接技术的综合生产成本。指出药芯焊丝半自动焊接技术具有较低的经济成本,可以很好地应用到西气东输的管道工程。     

基于力觉传感的遥控焊接虚拟环境管道工件建模技术

在核环境中,遥控焊接技术常被用于进行管道焊接任务.对于这种半结构化的遥操作环境,实现遥控焊接的关键是建立精确的管道模型.在基于Java&Java3D建立的虚拟环境操控平台上,采用力觉传感对远端管道工件进行特征信息提取,并建立了管道工件的三维模型.建模结果表明,其精度高于基于视觉的三维建模方法.     

CO2气体保护焊焊缝几何形状的数学模型

采用回归正交试验设计方法建立了细丝ＣＯ２气体保护焊短短过渡时焊缝几何形状和尺寸与烛工艺参数即电弧电压、焊接电流、焊接速度、焊枪角度、干伸长度间关系的数学模型。     

基于模糊PID的焊枪伺服控制系统研究

针对钛及稀有金属真空等离子焊接生产特点和焊接工艺对焊枪位置与速度的高精度要求,提出了基于模糊PID控制策略的焊枪伺服控制系统.该系统由上位计算机、下位PLC、交流伺服控制器、弧压传感器和图像传感器构成,采用模糊PID的控制策略实现对焊枪位置和速度全过程优化控制.系统运行结果表明,采用模糊PID控制算法能够改善焊缝质量,...     

全位置自动管板焊系统在换热器制造中的应用

介绍了AUTOMATIG306全位置自动管板焊接系统的特点、组成和工作原理以及管壳式换热器的结构,通过工艺评定优选出的焊接工艺参数应用于生产实践,取得了良好的效果,焊缝合格率达100%。