[發明專利]一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法

有效

• 申請號: 201110119109.3
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102179604A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 王烜烽;黃玉亭;李湘軍;蘇化冰;徐大懋
• 申請（專利權）人: 無錫透平葉片有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/127;B23K9/235
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧朝瑞

1.一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，將汽輪機空心靜葉的內、背弧薄板裝配到夾具上并固定，其特征在于：首先對所述空心靜葉的出汽邊坡口進行預處理，再采用帶有手臂的焊接機器人系統聯合熔化極氣體保護焊弧焊設備對汽輪機空心靜葉的出汽邊和進汽邊進行擺弧工藝焊接，在對所述空心靜葉的出汽邊與進汽邊進行擺弧工藝焊接時，在焊接機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，焊接時通過激光跟蹤器來掃描薄板空心靜葉的坡口邊角線，通過坡口形貌的變化自動調整焊槍的位置最終完成焊接作業。

2.根據權利要求1所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述對空心靜葉的出汽邊坡口進行預處理包括以下步驟：（1）采用手工鎢極氬弧焊焊接設備，選用與所述空心靜葉內、背弧板材料相匹配的焊絲對出汽邊的內、背弧板進行點焊固定并焊透；（2）采用與所述點焊相同類別的焊絲對整條出汽邊用手工氬弧焊進行整體修補打底焊接，在所述空心靜葉的出汽邊得到一條光滑平整的襯底焊縫。

3.根據權利要求1所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：在焊接所述薄板空心靜葉進汽邊時，所述激光跟蹤器掃描進汽邊坡口兩條邊角線，同時焊槍根據掃描信號自動調整焊接位置，使得焊槍位置始終位于所述進汽邊兩條邊角線的中央；在所述焊接薄板空心靜葉出汽邊時，先用所述激光跟蹤器掃描出汽邊坡口的一條邊角線位置并記錄，然后焊槍在所述的一條邊角線位置基礎上向外偏移3mm～10mm再進行焊接操作。

4.根據權利要求1所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述空心靜葉的出汽邊、進汽邊擺弧工藝焊接包括以下步驟：首先焊接所述空心靜葉的出汽邊第一道擺弧焊縫，然后焊接所述空心靜葉進汽邊，再依次對所述空心靜葉的出汽邊余下各道擺弧焊縫進行焊接。

5.根據權利要求2所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述對空心靜葉的出汽邊坡口預處理操作中，所述點焊的間隔為50mm～200mm，所述對整條出汽邊進行整體修補焊接時，所述焊絲直徑為φ1.0mm～φ2.0mm，焊接電流為90A～130A，所述襯底焊縫的焊角高度為2mm～4mm。

6.根據權利要求4所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述出汽邊與進汽邊的擺弧工藝焊接均采用機器人弧焊焊接設備進行。

7.根據權利要求6所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：在所述余下各道出汽邊焊縫的焊接前，均需待前一道出汽邊擺弧焊縫冷卻至250℃以下時方能進行。

8.根據權利要求7所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述出汽邊的擺弧焊縫設置有三道；所述出汽邊的三道擺弧焊縫焊接時機器人控制程序均調用冷金屬過渡焊接模式，設置電流均為120A～160A。

9.根據權利要求8所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：焊接所述出汽邊的第一道擺弧焊縫時，其擺弧擺寬為10mm～12mm，焊接速度為3?mm/s?～15mm/s；焊接所述出汽邊的第二道擺弧焊縫時，其擺弧擺寬為12mm～15mm，焊接速度為3?mm/s?～10mm/s；焊接所述出汽邊的第三道擺弧焊縫時，其擺弧擺寬為15mm～20mm，焊接速度為3?mm/s?～8mm/s。

10.根據權利要求6所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化焊接系統方法，其特征在于：所述進汽邊焊接時，機器人控制程序調用冷金屬過渡+脈沖焊接模式，設置電流為120A～170A，焊接速度為3?mm?/s～12?mm/s。