我國鋼桶縫焊機的現狀和發展方向
時間:2006-09-15 00:00:00
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用于鋼桶縫焊的電阻焊焊接方法雖在十九世紀末就已經出現,但在我國直至本世紀四十年代仍是空白,自五十年代后才在沖焊薄板結構件的生產中得到了應用,而用于制造鋼桶,則是六十年代之后的事。自七十年代以來,電阻焊技術得到了迅速的發展,國內所有制桶企業均采用國產半自動縫焊機焊接鋼桶桶身。近年來,在國外設備的引進、消化、吸收形勢下,我國于八十年代末也出現了全自動縫焊機,與原來的通用型半自動縫焊機相比,的確有了很大的改進,但到目前為止,尚不夠成熟,國內絕大多數制桶企業仍延用舊式的通用型半自動縫焊機。到了九十年代后期,接連又出現了多種與半自動縫焊機配套的縫焊裝置及改進系統,作為過渡時期的產物,它的確起到了一定的作用,但與全自動縫焊機相比,還是不夠完善。
我國鋼桶縫焊機的現狀
目前,我國國產的鋼桶縫焊機尚有如下不足:
一、設備尚缺少簡單而又可靠的無損檢驗方法
由于電阻焊的加熱是利用內部熱源 —— 電阻熱,凡影響電阻大小、電源波動的因素均會造成熱量波動,使焊接質量不穩定。因而可靠的無損檢驗方法已成為確定焊接質量的關鍵。
二、設備自動化程度低、功率大、焊接質量差、控制困難
我國鋼桶用縫焊機仍采用通用型半自動縫焊機,自動化程度較低,生產效率只能達到每分鐘 3 只左右;功率消耗較大,調節控制也較困難。桶身縫焊前一般還需要進行拋光、圈圓、搭邊點焊等工序,焊接質量難以保證。
三、焊接材料的尺寸、形狀、厚度受到設備的限制
鋼桶材料的厚度、尺寸等均受焊機功率、焊臂尺寸與結構形狀的限制,同一縫焊機的適應范圍和調節范圍限制較大,故對于不同大小、薄厚的鋼桶只能采用不同的縫焊機。半自動縫焊機的調節適應性非常差,參數的改變都是靠經驗摸索,加上我國使用的鋼板材質和厚度偏差較大,所以焊接質量難以保證。
四、焊縫搭邊較寬厚,浪費材料且影響鋼桶質量
鋼桶縫焊機均采用搭接接頭,且通用型半自動縫焊機的搭邊寬度要求都在 10 毫米以上,增加了材料的浪費,焊縫受力時會有附加力矩,使承載條件變壞,降低了承載能力。而且由于搭接處較厚,影響了鋼桶后道工序的質量。
我國鋼桶縫焊機的發展方向
根據以上所述缺點,統觀近年來國外鋼桶縫焊技術的發展,我們應從保證焊接質量、擴大適應范圍,提高生產效率這幾個方面加以發展。
一、保證焊接質量
(一)監控與自控的發展
為了保證穩定良好的焊接質量,首先要控制好焊接過程中的工藝參數,如焊接電流、電極間的電壓、電極壓力等,應盡量采 用能精確控制的積分電路裝置,進行顯示、監控與自動調節,并用其它物理量如溫度、電極位移作為控制的基準,這是提高生產率與焊接質量的重要措施。
(二)改進焊機機械系統。
提高焊機的剛性及機頭的隨動性,使焊接加壓過程中不致因機架、機臂、電極夾的剛性或隨動性不足而使壓力變化、焊件錯位,出現不應有的缺陷。研究更好的焊接材料及結構,以提高焊縫表面質量,延長焊輪壽命,減少桶件變形,也是應努力解決的關鍵問題之一。
(三)發展無損探傷。
鋼桶縫焊材料較薄,如何使用一些簡單的非破壞性方法檢查鑒定焊接質量,是幾十年來一直探討的一個重要課題。目前鋼桶制造企業只是在鋼桶制成之后,給鋼桶內通入壓縮空氣,觀察其是否漏氣,以此來檢驗焊縫質量,其實這是極其片面的。不漏氣并不保證焊接強度就達到了要求,因此常有隱患。另外,此種檢驗方法不能達到使縫焊機及時發現問題并自動反饋和調整,因此保證焊接質量的穩定。
二、擴大適應范圍
(一)擴大焊機的適應范圍。
目前焊機功率正向兩個方向發展:一是向小型化焊機發展,二是向大功率焊機發展。但是大功率焊機使網路負荷過重,一般應從電源特性方面采取措施。
對于同一臺焊機來說,如果能適應來自材料厚度和材質偏差的影響,則可以更有效地保證焊接質量。
(二)改進電源特性。
根據不同材料的焊接特性及質量要求,并考慮生產廠家電源供給條件,發展電容貯能、低頻、高頻、直流脈沖、次級整流等型式的焊機。使縫焊機多采用三相電源網路,盡量保證負荷均勻,電流波形陡峭、緩降適時,以適應不同材料的焊接要求。并可降低輸入功率,節省能源,故當前發展較為迅速。尤其是高頻焊機已有很大發展。
三、提高生產率
為了提高生產率、縮短輔助時間,在焊機結構、電極焊輪、控制方面應有所發展。
(一)焊機專業化
實行焊機專業化是適應大批量生產的重要措施。焊接過程的自動化,按照制桶工藝要求,使進料、卷圓、尋縫、焊接、修整電極焊輪及質量檢驗均實現自動化,要盡快結束目前鋼桶國產縫焊機低水平通用型的局面,以進一步提高工作效率與產品質量。全自動縫機的生產效率比半自動縫焊機可提高十倍以上。
(二)改進工藝過程
工藝過程的改進可使焊接時間及輔助時間降低,從而提高生產率。可以借鑒進口全自動縫焊機的先進特點,開發新的全自動縫焊機的工藝裝備。如全自動鋼桶縫焊機的搭邊寬度只有 2-4 毫米,完全消除了材料浪費和質量缺陷。
(三)改進焊機焊輪質量
尋求性能更好的焊輪材料,改進焊輪結構,改善導電性能,延長電極壽命,可節省大量維修及更換電極的輔助時間,這也是提高生產率和產品質量的重要措施。
我國鋼桶縫焊機的發展遠遠趕不上制桶行業發展的需要,開發國產全自動鋼桶縫焊機迫在眉睫。目前我國已有縫焊機制造廠家正在研制新的鋼桶全自動縫焊機。我們全國三百多家制桶企業拭目以待,期盼國產的鋼桶全自動縫焊機早日問世,解決國內鋼桶全自動縫焊機的需求。我們相信,在不久的將來,我國鋼桶全自動縫焊機一定會出現象目前制罐焊機一樣的大發展。