TANDEM雙絲焊在船廠的應(yīng)用

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1、TANDEM雙絲焊在造船拼板焊接中的應(yīng)用及工藝珠海市金寶熱融焊接技術(shù)有限公司周大勝魏占靜李少農(nóng)江蘇熔盛重工集團(tuán)有限公司虞小棣摘要：根據(jù)《船舶工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2015年中國(guó)將成為世界造船強(qiáng)國(guó)。其造船量占全球造船量的比重將從目前的18%上升到40%，超過(guò)日本，到2020年將成為世界第一造船大國(guó)。造船是資本密集，技術(shù)密集與勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)。而焊接是船體結(jié)構(gòu)建造過(guò)程中耗費(fèi)人工工時(shí)最多的作業(yè)環(huán)節(jié)（約占40%），對(duì)生產(chǎn)效率，交船周期，以及成本控制都構(gòu)成了重要的影響。TANDEM雙絲氣體保護(hù)焊是一種高效、高速、適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)能的焊接工藝。和普通的氣體保護(hù)焊相比，焊接效率是他們的

2、3-6倍。在中厚板焊接時(shí)熔敷率可達(dá)到30kg/h,在焊接要求控制線能量的低合金高強(qiáng)鋼是代替埋弧焊的最佳工藝。關(guān)鍵詞：TANDEM雙絲焊拼板MAG平面分段流水線0前言隨著我國(guó)船舶事業(yè)的不斷發(fā)展，造船產(chǎn)量在大幅度的增長(zhǎng)，以及船廠建造的船型在不斷的增多，造船用鋼的趨勢(shì)也悄悄的發(fā)生了改變：低合金高強(qiáng)鋼的需求將大幅度的增加，造船用鋼板的規(guī)格增大等，這將給自動(dòng)化拼板增加一定的難度。首先，由于船舶的大型化，專(zhuān)業(yè)化使得低合金高強(qiáng)鋼的需求大幅增加。因?yàn)槠胀ㄔ齑娩搹?qiáng)度低，在建造大型船舶時(shí)就必須增加板厚。這樣不僅增大制造過(guò)程中加工焊接的難度和成本，又增加了船舶的自重，減少載重量；其次，船舶

3、大型化引發(fā)了船板使用規(guī)格大型化的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)最大的船用鋼板規(guī)格將達(dá)到：長(zhǎng)22.5m寬4.5m厚40mm。低合金高強(qiáng)鋼和中厚板高效焊接的問(wèn)題將也是每一個(gè)船廠焊接部門(mén)必須面臨的課題。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)的造船企業(yè)相繼引進(jìn)了多條平面分段流水線，在船廠的生產(chǎn)中發(fā)揮了較大的作用。平面分段流水線主要用于鋼板平面組裝階段的船體平行中體外板，雙層底板，頂板，甲板隔壁等的拼板對(duì)接焊，以及相應(yīng)結(jié)構(gòu)的焊接。但是也由于種種原因從目前的國(guó)內(nèi)的幾大船廠引進(jìn)的平面流水線來(lái)看，成功的幾乎很少。首先，焊接材料必須依靠進(jìn)口，由于一般引進(jìn)的設(shè)備都是大型高效裝備，因此采用的都是大線能量高速焊接等技術(shù)工藝。國(guó)內(nèi)雖然有部分

4、焊材可以代替進(jìn)口用于引進(jìn)設(shè)備使用，但對(duì)韌性指標(biāo)要求高或是特殊場(chǎng)合的焊材仍以進(jìn)口為主；其次，由于一般引進(jìn)的設(shè)備都是大線能量技術(shù)工藝，這就對(duì)高強(qiáng)鋼的焊接不太適應(yīng)，熱輸入大，產(chǎn)生變形和組織性能等問(wèn)題；國(guó)內(nèi)許多船廠引進(jìn)的平面分段流水線中FCB單面焊拼板焊接工位由于坡口留根，間隙一致性差等問(wèn)題導(dǎo)致焊縫反面成型不均勻，有時(shí)甚至不成型，增加返修工作量。對(duì)厚度≥35mm的鋼板焊接接頭的某些性能不能較好的滿足要求。導(dǎo)致在一些情況下流水線流不起來(lái)，或流的不暢。1TANDEM雙絲焊接系統(tǒng)簡(jiǎn)介為了提高我國(guó)工業(yè)企業(yè)的焊接生產(chǎn)效率和焊接技術(shù)水平，珠海市金寶熱融焊接技術(shù)有限公司從世界著名的德國(guó)克魯斯

5、（CLOOS）公司引進(jìn)了TANDEM雙絲高速高效焊接技術(shù)。成功的解決了一些需要高速焊接的用戶(hù)的需求，在過(guò)去的十年中已經(jīng)有超過(guò)150套的TANDEM焊接系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)交付使用，受到了廣大用戶(hù)的一致好評(píng)。該技術(shù)將兩根焊絲按一定的角度放在一個(gè)特別設(shè)計(jì)的焊槍里，兩根焊絲分別由各自的電源供電，所有的參數(shù)都可以彼此獨(dú)立，這樣可以最佳地控制電弧。與其它雙絲焊技術(shù)相比，不僅可以提高熔敷速度，大大提高焊接效率，而且改善了焊縫質(zhì)量，減少了飛濺物。（1）TANDEM焊接系統(tǒng)原理：德國(guó)CLOOS公司TANDEM焊接系統(tǒng)原理見(jiàn)圖1。圖1TANDEM焊接系統(tǒng)原理（2）TANDEM雙絲焊的工藝特點(diǎn)：a)

6、高性能焊機(jī)，100%暫載率時(shí)的焊接電流1000A，脈沖電流1500A；b)數(shù)字化雙脈沖電源，6英寸LCD顯示，可編程，連接PC機(jī)、打印機(jī)；c)每根焊絲的規(guī)范參數(shù)可單獨(dú)設(shè)定，質(zhì)材、直徑可不同，相位差可連續(xù)調(diào)整；d)每根焊絲的送絲速度可達(dá)35m/min；e)大大提高熔敷效率和焊接速度；f)在熔敷效率增加時(shí)，保持較低的熱輸入；g)電弧穩(wěn)定，熔滴過(guò)渡受控；h)焊接變形?。籌)飛濺??；j)焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理，錯(cuò)誤代碼顯示；k)使用標(biāo)準(zhǔn)氣體，耗氣量少；l)可焊接鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鋁合金等；2船廠分段拼板技術(shù)要求船廠分段拼板技術(shù)要求如下：（1）一次焊透20-40mm厚的鋼板，單面焊

7、雙面成型，反面成型美觀，焊縫能滿足船檢的要求；（2）厚度低于16mm（含16mm）的不用開(kāi)坡口；（3）焊接速度：厚20mm的1m/min以上，厚16mm的1.2m-1.5m/min之間；（4）能同樣適用低合金高強(qiáng)鋼的高速焊接；（5）焊接變形控制要求焊后不需要校正；（6）能用銅襯墊或陶瓷襯墊；（7）組對(duì)時(shí)間隙精度允許有2mm的誤差。3TANDEM雙絲焊拼板系統(tǒng)的構(gòu)成（1）機(jī)臺(tái)總成：含主門(mén)架、爬梯、橫向滑移機(jī)構(gòu)等。主門(mén)架采用固定形式，長(zhǎng)21m,適用21m及以下不同規(guī)格的板材，焊接小車(chē)在門(mén)架橫梁上運(yùn)行，焊接距離長(zhǎng)。（2）焊接總成：含焊接小車(chē)、立