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申请/专利权人：广州纬华节能设备有限公司

摘要：本发明提出了一种薄壁钢板圆筒环缝自动焊接方法，属于环缝焊接领域。本发明的自动焊接方法包括焊前准备、组装环缝焊接设备、初步定位、二次定位、安装上圆筒、焊接路径规划、焊接执行、缺陷补偿、焊接质量监控、记录和报告步骤，环缝焊接设备包括定位组件、监控组件和焊接喷枪，定位组件包括支撑架、动力机构和可自转的圆形底板；通过增设激光对中组件对待焊接的工件轴心位置进行精确调整，减少了焊接缺陷的风险，通过射线传感器和图形采集装置实时监控焊接质量，建立焊缝宽度和熔透深度与焊接工艺参数的关系，根据实时反馈的实际焊接质量对焊接参数进行调整，确保焊缝的几何和微观结构满足设计要求。

主权项：1.一种薄壁钢板圆筒环缝自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S100焊前准备：对圆筒预处理，所述圆筒包括上圆筒和下圆筒，清理所述圆筒表面油污、锈迹和氧化层，对圆筒的焊接边缘切削处理，切削掉一定厚度的圆筒外壁形成用于焊接材料渗透和熔合的坡口；S200组装环缝焊接设备：所述环缝焊接设备包括定位组件、监控组件和焊接喷枪，所述定位组件包括支撑架、动力机构和可自转的圆形底板，所述动力机构包括电机、主动轮、从动轮和同步带，所述电机驱动所述主动轮转动，在同步带的摩擦作用下带动所述从动轮转动，所述圆形底板固定安装在所述从动轮的上方，所述圆形底板绕其圆心环设有若干个平行于所述圆形底板半径方向的滑道，每一所述滑道上设有用于所述圆筒定位的限位块；所述圆形底板的圆心处还设有激光对中组件，所述激光对中组件包括激光发器和接收器，通过反射方式检测所述圆筒的轴心位置；所述监控组件包括用于检测实际焊接路径是否偏离预设焊接路径的射线传感器和图形采集装置，所述射线传感器、图形采集装置和所述激光对中组件与外设的控制系统电性连接；S300初步定位：将所述下圆筒插接在所述限位块的外侧，利用钢尺手动调整至其轴心与所述圆形底板的圆心对齐，完成初步定位；S400二次定位：所述激光对中组件持续发射若干激光束监测所述下圆筒的轴心位置，所述控制系统自动计算所述轴心与所述圆形底板圆心的相对偏心率，当所述相对偏心率超过阈值时，发出偏心警报和调整指示，通知操作人员进行调整直至满足要求，利用所述限位块抵住所述下圆筒的内壁后，锁定所述限位块，完成二次定位；S500安装所述上圆筒：将所述上圆筒的焊接边缘以共轴形式对齐所述下圆筒的焊接边缘，并采用点焊方式将二者进行初步固定；S600焊接路径规划：根据所述圆筒的材料属性和焊接工艺要求规划预设焊接路径和焊接方向，设置起始焊接参数，包括起始电流A1、起始电压U2和由所述定位组件提供的起始焊接速度v1；S700焊接执行：启动所述环缝焊接设备并监控焊接全过程，将所述监控组件的输出端对准焊缝边缘，所述射线传感器发出垂直于所述圆筒内壁的射线并实时监测所述射线位置与所述预设焊接路径之间的偏差，所述控制系统根据所述偏差计算实际焊接路径的偏离程度，并作出相应的校正指示；所述图形采集装置实时捕捉焊点在焊前和焊后的图像，所述控制系统通过比对焊前和焊后的图像分析所述焊点的实际焊缝宽度B1和实际熔透深度H1，根据分析结果实时优化焊接参数；其中，焊缝宽度B、熔透深度H均由焊接过程中的电压U、电流A、焊接速度v、焊条尺寸以及所述圆筒的材料性质决定，满足以下公式： 式中，μ1、μ2、μ3为焊缝宽度B关系式的调整系数，γ1、γ2、γ3为熔透深度H关系式的调整系数，R为焊条直径、Tm为所述圆筒的熔点；S800缺陷补偿：所述控制系统标记不良焊点，对于焊缝宽度、深度、覆盖率不足的，采用多层焊接技术对该焊点进行补偿，对于过度焊接的焊点采用机械打磨技术直至恢复设计尺寸；S900焊接质量监控：焊接完成后清理焊缝的焊渣和飞溅，采用无损检测技术检测焊缝内部质量；S1000记录和报告：记录焊接过程中的所有关键数据，包括焊接参数、所述射线传感器和所述图形采集装置的监测数据、缺陷补偿措施和无损检测结果，生成焊接报告供后续追溯和生产调度。

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