纵缝焊机等离子弧焊

等离子弧焊工艺是普通钨极气体保护焊的一种特殊形式。在等离子弧焊过程中，通过压缩喷嘴形成稳定的高能量的集中电弧。压缩后的电弧使弧柱中心产生高度集中的能量，从而使其形成稳定的、方向一致的喷射。不大于8 mm厚的不锈钢板可不开坡口一次性焊透。与其它焊接方法相比，产品的焊接变形小，焊缝质量高。按焊缝成形原理，等离子弧焊有三种基本工艺方法:小孔型等离子弧焊，渗透型等离子弧焊和微束等离子弧焊。

1.焊接主机采用悬臂结构，两悬臂梁焊接后退火去应力处理，保证横梁长期不变形；

2.气动琴键式压紧结构，沿直缝两侧紧密排列，保证对接焊缝在整个焊接长度范围内均匀压紧；左右琴键压指的间距可调整，以适应不同工件的焊接；

3.根据工件的厚度尺寸可采用气囊式或气缸式，保证有足够的压紧力，防止焊接过程中的热变形；

4.焊接芯轴镶嵌有铜制胎具，提供焊缝背气保护功能；根据筒体或平板工件加工不同焊接工艺槽，达到单面焊双面成型；

5.焊接芯轴与琴键压指间距可调，可适应不同工件焊接要求；

6.焊枪行走采用直流伺服电机驱动，齿轮齿条传动，轨道面经磨削加工，行走平稳，焊接稳定可靠。所有气管、电缆安放在拖链内，外观整洁美观，同时避免线缆断线 。

不锈钢材料具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，因此被广泛地应用于食品加工、制药和化工容器制造中。在生产制造过程中，存在着大量的平板拼接和筒体的纵缝焊接。传统的工艺一般采用焊条电弧焊、氢弧焊和MIG焊等工艺。可用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及其合金等材料的优质焊接，并可选择氩弧焊（填丝或不填丝）、熔化极气体保护焊（CO₂/MIG/MAG）、等离子焊、埋弧焊等焊接电源组成一套纵缝自动焊接系统。该设备可广泛地应用于薄壁压力容器、汽车配件、家用电器、医疗机械、建筑装饰、食品机械等制造行业一切需要纵缝焊接的场合 。

1.用砂轮机将待焊件坡口两侧的毛刺、杂物等打磨干净，严格检查和控制坡口加工的尺寸公差。通常接缝的间隙应控制在板厚的10%以内。

2.用丙酮或其它去油污能力强的溶剂将坡口两侧15-20mm范围内的油污、杂质清洗干净。以免产生气孔、夹渣等焊接缺陷。

3.保证装配精度，以确保产品焊接质量。

a.平板对接。通过上料平台将平板送至指定位置，通过纵缝焊机配备的对中装置使焊缝与铜垫板的凹槽严格对中。

b.筒体的纵缝焊接。可用行车将滚圆合格后的待焊筒体吊至指定位置。通过机械对中装置将焊缝对中。

c.调整焊缝间隙。当焊缝长度较短，不大于0.5m时，焊件装配时可自始至终紧密配合。如焊缝较长时，为防止焊缝横向收缩相互挤压而产生错边变形，焊件装配时应预留间隙。例如，对1.5 m长，8mm厚的SUS304不锈钢板，经过多次实验，得出预留间隙经验值为4mm较合适，可焊出较为优质的焊缝。

d.加引弧板。由于引弧、熄弧时容易引起较大飞溅，产生各种焊接缺陷，故在接缝两端分别装加引弧板、引出板。以便穿透的小孔先在引弧板上产生，最后在引出板上锁孔。

e.焊件固定用纵缝焊机。气动琴键式压紧机构将被焊工件边缘紧紧压在支撑轴的铜垫板上，可有效地防止焊件在焊接过程中的变形，并保证焊接过程的稳定。

当筒体直径较小时，工艺焊接进行筒体外侧纵缝的焊接。当筒体直径较大时，工艺焊接由内侧进行筒体纵缝的焊接。平板拼接时，可在纵缝焊机两侧添加上料平台，进行平板对接 。

1.等离子焊接工艺参数与焊枪压缩喷嘴的结构参数密切相关。压缩喷嘴是等离子焊枪的重要构件。它压缩电弧，并引导等离子体沿喷嘴的长度方向喷出。喷嘴孔径愈小，电弧温度就愈高。喷嘴的压缩段愈长，愈窄，则等离子束的方向性愈好，穿透力愈强，能量愈集中。孔道直径确定后，钨极内缩增大则对等离子弧的压缩作用增大，但过大会导致双弧。

2.等离子弧焊为便于引弧，并提高电弧的稳定性，电极端部应磨成30°-60°角。采用大的电流时，大直径钨极端部可磨成锥球型或圆台型以减少烧损。电极端部应与喷嘴孔道保持同轴。电极偏心将使等离子弧偏斜，甚至产生双弧。应经常检查并调整。钨丝磨削可采用专用的钨丝磨削机，可使钨极与喷嘴保持较好的同心度。

3.确定焊接电流和离子气流量的最佳匹配关系。等离子弧的穿透能力与电流成正比。在喷嘴形状和尺寸已给定的条件下，焊缝的熔深主要取决于焊接电流和离子气流量。焊接电流过大，可能因锁孔直径扩大而使熔池金属塌陷，其次还可能引起双弧。而离子气的流量增大或超过某一临界值，焊缝表面的咬边会逐渐加深。

4.焊接速度。焊接速度是影响焊接热输入的参数之一。焊速过高时，由于热输入小，不足以形成小孔效应。反之，速度太慢，使母材过热而导致熔池质量增大，小孔直径增大，使焊缝产生下陷。所以，焊接速度与焊接电流、等离子流量应相互适配。

5.针对生产中采用较多的8mm厚不锈钢板的焊接制定工艺如下：

采用两层焊。第一层采用小孔型等离子弧焊，以保证完全焊透。在焊接时可以观察到穿孔效应，并作为完全焊透的标志。小孔型最显著的特点是光滑和一致的根部焊透。

第二层采用熔透型等离子弧焊。小孔型等离子弧焊的缺点是易于出现咬边，材料厚度较大时，咬边较为严重。可用熔透型弧焊加填充丝来消除咬边。当咬边较宽时，可使焊枪进行适当的摆动以消除之。摆动频率，焊接速度和送丝速度要协调一致，以保证焊缝表面美观。

在进行等离子弧焊接时，操作者主要应注意以下几点：第一，确定电流值后，选择适于被焊材料厚度的喷嘴和孔径。第二，确定等离子气流量。保护气的流量是根据焊枪喷嘴尺寸及气体覆盖需要量来决定的。第三，工件装配要准确到位，焊枪与焊缝要尽可能保持垂直。

等离子弧焊对工艺参数极为敏感，工艺参数须经过多次试验，确定后，不应随意进行更改。焊工应认真执行拟定的焊接工艺，若有条件，可设置专门的操作人员。板材材质:SUS304，焊丝：ER308L，直径为0.8 mm 。

焊缝平整均匀，无裂纹、气孔、咬边等缺陷，过渡自然圆滑，成形美观。X射线探伤检查，未发现任何缺陷，符合JB4730-94标准，工级合格。对焊接接头进行拉伸、弯曲、力学性能实验，符合标准要求。按GB4334.4-84进行抗腐蚀检测，达到标准要求。

采用等离子纵缝焊接工艺焊接不锈钢产品，产品的焊接变形小，填充金属少，焊接速度快，焊缝质量高。采用琴键压紧装置对焊件进行钢性固定，使装配工艺简单，焊件变形小，焊接一次成品率达98%以上。4mm以下不锈钢可添加焊丝，小孔焊一次性成型。等离子纵缝焊接工艺是一种很有发展前途的焊接工艺方法，具有良好的经济效益和推广价值 。

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