无缝药芯焊丝在线焊合生产设备制造技术

本发明专利技术涉及药芯焊丝制造领域，尤其涉及制造无缝药芯焊丝时用的焊合设备。为解决现有无缝药芯焊丝生产设备生产无缝药芯焊丝时存在的材料浪费、合格率低的问题，本发明专利技术提供一种无缝药芯焊丝在线焊合生产设备，其包括设置有多个成型辊的轧机，在位于焊合位置两侧的两个成型辊之间设置有至少两个包括水平滚轮组和竖直滚轮组的焊丝稳定装置，水平滚轮组包括中心轴线均呈纵向设置的两个水平滚轮，水平滚轮上设置有水平定位槽；竖直滚轮组包括中心轴线呈水平设置并相互平行的两个竖直滚轮，竖直滚轮上设置有竖直定位槽；分别对焊丝进行水平和竖直定位。该无缝药芯焊丝在线焊合生产设备可消除焊丝抖动，以节约药芯粉，提高无缝药芯焊丝的质量及合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药芯焊丝制造领域，尤其涉及制造无缝药芯焊丝时用的在线焊合生产 设备。
技术介绍
药芯焊丝也称为粉芯焊丝或管状焊丝。药芯焊丝具有适应性好，工艺性能好、溶 敷率高、掺和金容易、熔深大、力学性能好等优点，广泛应用于压力容器、桥梁、造船、汽车、 铁路运输、管道、重型机械、电站建设、石化、海洋工程、采矿、建筑机械以及高层建筑机械行 业，可提高生产效率，并实现节能节材，降低成本。 药芯焊丝可分为有缝药芯焊丝和无缝药芯焊丝。其中，有缝药芯焊丝因存在合缝 而易吸湿导致其中的药芯粉受潮，焊丝表面生锈进而影响焊接质量，增大氢致裂纹的风险； 无缝药芯焊丝因合缝被焊合而形成无缝表面，并可在焊丝的无缝表面上镀铜，因而能防止 焊丝中的药芯粉吸湿受潮，具有良好的焊接工艺性能，且无缝药芯焊丝的药芯粉中还可添 加还原性的成分，如CaSi和CaMg等还原性物质。 无缝药芯焊丝通常是采用钢管拔制法或在线焊合法制成。 采用钢管拔制法生产无缝药芯焊丝时，先将药芯粉通过加粉器以振动加粉方式加 入到高频焊管内，再通过拉丝机将加有药芯粉的高频焊管拉制成焊丝半成品，并对焊丝半 成品的表面镀铜，最后制成成品的无缝药芯焊丝。采用钢管拔制法生产无缝药芯焊丝，不仅 成本高，还不能保证振动加粉时高频焊管内各处的药芯粉的密度完全一致，且生产过程间 断，不能形成全流水作业。 为解决钢管拔制法存在的问题，本领域的技术人员提出采用在线焊合法生产无缝 药芯焊丝。在采用在线焊合法生产无缝药芯焊丝时，先将钢带经扎机轧辊形成U型槽线管， 并将药芯粉通过配粉器加入到钢带形成的U型槽线管内，接着采用轧辊对钢带做进一步的 轧制，再采用高频感应焊接方式将焊丝合缝焊合形成焊丝坯管，焊丝坯管经过退火、拉拔、 镀铜等工艺成为成品的无缝药芯焊丝。这样，虽然能够解决钢管拔制法存在的问题，但是， 钢带尤其是加有药芯粉的U型槽线管在经轧机轧制下合缝形成O形断面的药芯焊丝毛坯时 易发生抖动，导致药芯粉抖落，浪费材料，在进行焊接时，药芯焊丝毛坯抖动甚至会导致焊 接装置无法对焊丝合缝进行焊合，进而导致生产的无缝药芯焊丝合格率低。另外，采用高频 感应焊接方式对焊丝合缝进行焊合，焊合形成的焊缝夹渣多，热影响区大，焊接质量差。
技术实现思路
为解决现有无缝药芯焊丝生产设备生产无缝药芯焊丝时存在的浪费材料浪费、合 格率低的问题，本专利技术提供一种无缝药芯焊丝在线焊合生产设备，该无缝药芯焊丝在线焊 合生产设备包括轧机，且该轧机上设置有多个成型辊，在位于焊合位置两侧的两个成型辊 之间设置有至少两个焊丝稳定装置，该焊丝稳定装置包括水平滚轮组和竖直滚轮组，所述 水平滚轮组包括中心轴线均呈纵向设置的两个水平滚轮，且该水平滚轮上设置有水平定位 槽以夹持住焊丝对该焊丝进行水平方向定位；所述竖直滚轮组包括中心轴线呈水平设置并 相互平行的两个竖直滚轮，且该竖直滚轮上设置有竖直定位槽以夹持住焊丝并对该焊丝进 行竖直方向定位。这样，该无缝药芯焊丝在线焊合生产设备通过焊丝稳定装置对焊丝进行 水平方向和竖直方向定位，并使焊丝张紧，从而消除焊丝抖动，避免U型槽线管内的药芯粉 抖落形成材料浪费，使焊接装置的焊接位置始终位于焊丝合缝处，对焊丝合缝进行连续不 断的焊合，避免产生焊合漏点，提高生产的无缝药芯焊丝的质量及合格率。 优选地，所述焊丝稳定装置包括水平调节装置和竖直调节装置。这样，在焊接过程 中，可根据需要对焊丝稳定装置进行调节。 优选地，所述水平调节装置的水平调节杆和所述竖直调节装置的竖直调节杆上均 设置有摇柄。这样，只需摇动摇柄即可对焊丝稳定装置进行调节，操作简单方便。 优选地，该无缝药芯焊丝在线焊合生产设备包括激光焊接装置，该激光焊接装置 包括激光焊源和激光射出头，所述激光焊源与所述激光射出头通过光纤连接，且所述激光 射出头由工业机器人扶持定位。这样，可采用激光焊接方法对焊丝合缝进行焊合，且焊合过 程中，可通过工业机器人根据需要对激光射出头的聚焦位置进行调整，使其始终位于焊丝 合缝上。 进一步地，所述激光射出头的激光射出头本体内设置有由上准直镜和下聚焦镜形 成的激光聚焦系统，且所述上准直镜将所述激光焊源产生并从所述光纤传导出的呈散射光 束的激光束折射成平行光束，所述下聚焦镜对所述平行光束进行聚焦折射。这样，可通过 激光聚焦系统对激光焊源产生并有光纤传导出的发散的激光束进行聚集，提高激光的利用 率，同时提高焊合效率。 优选地，所述激光射出头上设置图像采集装置，该图像采集装置包括辅助照明光 源、反光系统和图像传感器，所述辅助照明光源通过夹持架与激光射出头本体连接，且所述 辅助照明光源发出的照明光线照在焊接位置上；所述反光系统包括双相色镜和反光镜，且 所述双相色镜倾斜设置在所述激光射出头本体内并位于所述上准直镜和所述下聚焦镜之 间，所述反光镜位于与所述激光射出头本体连通的支撑弯管内并与所述双相色镜平行；所 述图像传感器位于所述支撑弯管的上端并采集所述反光镜反射的光线。这样，可通过图像 采集装置对焊接过程进行实时监控，以便于根据焊接实况对焊接激光焊接装置及焊丝稳定 装置进行调节，提高焊合效果。 进一步地，所述图像传感器和所述反光镜之间设置有滤光透镜，该滤光透镜对所 述反光镜反射的光线进行滤光聚集处理。这样，可通过滤光透镜滤除反射光线中的干扰光 线，并对反射光线进行聚焦，增强图像传感器接收到的光信号，提高监控效果。 进一步地，所述图像传感器为CXD传感器。由于C⑶传感器传输信号不失真，且灵 敏度尚，可进一步提尚监控效果。 优选地，所述激光射出头上设置有保护气导管，该保护气导管与所述辅助照明光 源在所述激光射出头本体的两侧相对设置。这样，保护气导管与辅助照明光源在焊接过程 中不会相互干扰，可以避免因保护气导管在焊接位置形成阴影而导致图像采集装置不能够 采集到清晰的影像信息，进而提高监控效果。 优选地，该无缝药芯焊丝在线焊合生产设备包括焊合控制系统，该焊合控制系统 包括计算处理装置，且该计算处理装置对所述图像传感器采集到的影像信息进行收集分析 处理得到焊接实况，并根据焊接实况向所述工业机器人发送调整指令，所述工业机器人根 据所述调整指令调整姿态使所述激光射出头发射出的激光束的光斑始终位于焊丝的合缝 上。这样，可形成一个闭环的焊合控制系统，对焊接位置进行实时监控并根据监控数据进行 相关调节，从而提尚焊合效果。【附图说明】 图1为本专利技术无缝药芯焊丝在线焊合生产设备的结构示意图； 图2为图1所示的无缝药芯焊丝在线焊合生产设备中的焊丝稳定装置的结构示意 图； 图3为图1所示的无缝药芯焊丝在线焊合生产设备中的激光射出头的结构示意 当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无缝药芯焊丝在线焊合生产设备，该无缝药芯焊丝在线焊合生产设备包括轧机，且该轧机上设置有多个成型辊，其特征在于，在位于焊合位置两侧的两个成型辊之间设置有至少两个焊丝稳定装置，该焊丝稳定装置包括水平滚轮组和竖直滚轮组，所述水平滚轮组包括中心轴线均呈纵向设置的两个水平滚轮，且该水平滚轮上设置有水平定位槽以夹持住焊丝对该焊丝进行水平方向定位；所述竖直滚轮组包括中心轴线呈水平设置并相互平行的两个竖直滚轮，且该竖直滚轮上设置有竖直定位槽以夹持住焊丝并对该焊丝进行竖直方向定位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹燕，张瑞华，吴岸为，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62