[實用新型]一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統

有效

• 申請號: 201520185348.2
• 申請日: 2015-03-30
• 公開（公告）號: CN204621366U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 檀朝彬;曾惠林;賈世民;皮亞東;王新生;張倩;劉然;姜艷鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣管道局
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本實用新型屬于油氣管道焊接技術領域，尤其涉及管道全位置激光電弧復合焊焊接系統。

背景技術

激光電弧復合焊技術具有焊接速度快、焊接熔深大、橋接能力好、焊縫力學性能好、一次焊層厚、節約焊材等優點，是大口徑長距離管道自動全位置焊接技術研究領域的發展方向。在激光電弧復合焊焊接過程中，有時會產生較強的焊渣飛濺，尤其在全位置焊接時的6:00位置，飛濺的焊渣受重力作用會對激光焊炬的聚焦鏡保護鏡片產生嚴重的飛濺污染，當聚焦光路中的保護鏡片沾染焊渣時，微小的焊渣灰塵，即使焊渣灰塵直徑在0.1mm以下也會急劇吸收焊接激光的能量，使激光的光束質量嚴重下降，從而影響焊接質量。進一步地，附著在聚焦鏡保護鏡片上的焊渣灰塵吸收激光的能量后溫度急劇上升，導致聚焦鏡保護鏡片熔化并變形，形成更大的能量吸收點，造成惡性循環。

現有技術中，通過在激光聚焦鏡保護鏡片前設計橫向高壓氣體氣簾，吹走飛濺的焊渣，但該方法只適用于純激光焊炬，不適合復合焊炬。主要是因為純激光焊接飛濺較小，可以采用較高的氣簾氣壓來達到防止焊渣飛濺。

而在激光電弧復合焊焊接系統中，只有4MPa以上的氣簾氣壓才能有效吹走焊渣飛濺(包括6:00位置)，而此時由于氣簾的氣流流速過大，擾亂了電弧焊的保護氣流，造成焊縫成型時出現蜂窩或者氣孔的現象，導致焊接質量不合格。如果降低氣簾的壓強小于2MPa時，保護氣流可以不受影響，但由于氣簾的壓強過低，氣流太小不能有效吹走焊渣灰塵，聚焦保護鏡片依然被焊渣飛濺污染，需要頻繁更換保護鏡片。這樣，不僅增加焊接成本而且嚴重影響焊接質量和焊接效率。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型實施例提供了一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統，用于解決現有技術中，焊接時電弧焊炬的保護氣流易受干擾，導致焊縫成型時出現蜂窩或氣孔的技術問題。

本實用新型提供一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統，所述系統包括：

激光傳感器，所述激光傳感器采集焊縫的第一位置圖像信息及第二位置圖像信息；

圖像處理計算機，所述圖像處理計算機的第一端口與所述激光傳感器連接，用于根據所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息計算所述焊縫的橫向偏差、縱向偏差；

將所述橫向偏差轉換為橫向偏差電壓量，將所述縱向偏差轉換為縱向偏差電壓量，根據超前延時量進行延時計算后，將所述橫向偏差電壓量及所述縱向偏差電壓量發送至控制器；

控制器，所述控制器與所述圖像處理計算機的第二端口連接，用于根據所述橫向偏差電壓量修正所述橫向偏差，根據所述縱向偏差電壓量修正所述縱向偏差；

執行器，所述執行器與所述控制器的第三端口連接，用于根據修正后的所述橫向偏差、所述縱向偏差控制所述復合焊焊炬與所述焊縫保持精準對中狀態后，進行焊接；

導流板，所述導流板的一端設置在激光焊炬的聚焦鏡片下方，另一端與所述激光傳感器的一端連接，用于在焊接過程中，改變壓縮空氣氣流方向，消除所述氣流對電弧焊保護氣體的干擾，避免出現焊接氣孔，保證焊接質量。

上述方案中，所述第一位置圖像信息具體包括：所述復合焊焊炬的初始焊接位置的圖像信息；

所述第二位置圖像信息具體包括：在預設周期內，所述復合焊焊炬到達焊接位置的圖像信息。

上述方案中，所述第一端口為RS485或RS232端口。

上述方案中，所述第二端口為以太網端口。

上述方案中，所述導流板的材質包括：銅板、鋁板。

上述方案中，所述導流板的一端為直線型，所述導流板的另一端為弧形。

上述方案中，所述導流板上設置有與激光聚焦點同心的第一圓孔。