[發明專利]一種超薄壁H65銅鋅合金橢圓管高頻感應焊的制造方法

有效

• 申請號: 201911036193.5
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110788571B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 解劍英;董仕節;謝志雄;王義金;王超;羅平;胡心彬
• 申請（專利權）人: 武漢博金新材料科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K13/01
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 劉丹;朱必武

1.一種超薄壁H65銅鋅合金橢圓管高頻感應焊的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)開卷：將銅鋅合金帶卷在上料工位吊裝在雙工位高速開卷機的一個漲縮頭上漲緊，并將其旋轉到工作工位；再將旋轉到上料工位的另一個漲縮頭上吊裝一卷帶料備用，在工作工位的帶卷，通過氣動離合器連接到工位的漲緊頭上高速開卷，其開卷速度大于等于300m/min；

(2)速度匹配：以模具孔型成型平臺速度為基準，通過一個無張力速度匹配調節裝置將雙工位高速開卷機的開卷速度與帶料模具孔型成型平臺的成型速度差異匹配調節到一定的范圍內；

(3)橢圓管成型：帶料在模具孔型成型平臺通過帶料精密導向裝置使帶料平行對中第一架平輥模具孔型、然后經過六至八組的平輥模具動力成型和五至七組與平輥模具交替布置的無動力立輥模具成型，以100-200m/min的成型速度使帶料成橢圓為焊接做好孔型規劃；

(4)V形角成型：做好孔型規劃的帶料在導向擠壓焊接單元使帶料通過導向裝置上的陶瓷導向條或陶瓷導向輥的調節達到焊接所需要的5-11°的焊接V形角、再通過焊接擠壓裝置為帶料焊接邊提供平行的焊接邊緣以及合適的焊接擠壓力和擠壓量；

(5)高頻感應焊接：使用變頻高頻感應焊接電源來實現高頻電流與電壓的輸入，達到在頂鍛壓力下實現焊接邊緣的固態焊接，同時沿著焊接邊緣的內外兩側將焊縫中的渣質擠出使焊縫獲得良好的焊縫組織，H65黃銅主要是由銅和鋅組成的銅鋅合金，其中鋅的熔點為420℃、沸點為906℃，而銅的熔點是1083℃、沸點為2567℃，所以在焊接過程中在銅還沒有熔化時鋅就已經蒸發了，焊接的過程必須提高電源的焊接頻率，減少熔化深度和熱影響區，提高擠壓力和擠壓量，使熔化的銅合金深度更淺，利用大的擠壓力和擠壓量將產生氣化空洞鋅的那部分銅擠壓出去，使固態的銅焊接在一起，有效的提高焊接質量，防止鋅極蒸發現象；

(6)冷卻刮疤：將焊接好的高溫管子迅速冷卻下來，并將焊管外焊縫處的焊渣通過外刮疤刀剔除，根據需要也可以同時通過內刮疤刀剔除焊管內焊縫處的焊渣；

(7)精整管型：將焊接好的管子通過4-6個動力平輥機架模具和與平輥機架模具交替布置的3-5個無動力立輥機架模具的孔型規劃使其達到產品要求的外型公差尺寸；

(8)渦流探傷：對焊管的焊縫進行不間斷無差別的探傷處理，并將有問題的焊縫部分進行打標處理，同時產生一個問題信號指令控制后續的不良品剔除裝置剔除不良品；

(9)剪切落料：輸入需要切斷的管長數據后，焊管在經過氣動懸浮測長裝置時，將由測長光電編碼器記錄焊管的運行長度，當所測長度達到給定值時光電編碼器輸出信號給切斷執行機構，切斷執行機構動作加速跟隨到焊管的運行速度，達到同步速度時切斷焊管，然后再減速回到原點等待下一次動作的指令；

(10)剔除廢料：用于在接收到渦流探傷系統發出的指令信號后，通過一個氣缸翻板使正品焊管在翻板的一側，不良品被翻板動作到另一側來剔除不良品焊管；

(11)輸送成品及卷曲：輸送成品卷曲機單元用于兩個料框機構單元交替收集焊接好的五千米以上的超長焊管；其工藝過程是：在飛速剪切落料工位預設卷曲料框需要收集的焊管長度，如目前一號料框工位工作，通過滾道將在卸料工位的料框輸送到工作工位，由舉升機構舉起料框到達接料位置，旋轉機構帶動料框旋轉使其接料處的圓周線速度等同于焊管的夾送速度，焊管通過卷取機上的一號夾送機構和彎曲調節機構，將焊管彎曲成與料框接料半徑相當的曲率輸送到同步線速度的料框中；當一號料框收集的焊管達到飛剪落料設定的長度時，飛剪落料切斷，待切斷處的斷口將要到達一號夾送機構時，彎曲調節機構退出，二號接管套管伸出到一號夾送機構旁，此時的一號料框已經收集完成，旋轉機構停止運行，舉升機構將料框降到輸送滾道上，由輸送滾道將料框輸送到卸料工位卸料，將一號夾送機構輸送的焊管接應到二號夾送機構，通過二號夾送機構及二號彎曲調節機構將焊管引導到二號同步線速度料框中由二號料框繼續收集焊管；當二號料框收集的焊管達到飛剪落料設定的長度時，飛剪落料切斷，待切斷處的斷口將要到達一號夾送機構時，二號接管套管收回，一號彎曲調節機構伸出，此時二號夾送機構將尾管輸送到二號料框中，二號夾送機構停止工作，二號旋轉機構停止工作，舉升機構將二號料框落到輸送滾道上，由輸送滾道將料框輸送到卸料工位卸料，將焊管再次引導到已經在工作工位等待的一號料框中收集焊管，此時輸送成品卷取機單元完成了一個循環過程。